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JP7623221B2 - Displacement control device - Google Patents
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JP7623221B2 JP2021092730A JP2021092730A JP7623221B2 JP 7623221 B2 JP7623221 B2 JP 7623221B2 JP 2021092730 A JP2021092730 A JP 2021092730A JP 2021092730 A JP2021092730 A JP 2021092730A JP 7623221 B2 JP7623221 B2 JP 7623221B2
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Description

本発明は、変位抑制装置に関するものである。 The present invention relates to a displacement suppression device.

近年、設計で考慮すべき地震動が大きくなる傾向があり、免震建物は従来通りの設計では擁壁に衝突する虞がある。そこで、擁壁への衝突を避けるために様々な技術が考案されている。 In recent years, there has been a trend toward larger earthquake motions that need to be considered in design, and there is a risk that seismically isolated buildings will collide with retaining walls if designed in the conventional way. As a result, various technologies have been devised to prevent buildings from colliding with retaining walls.

例えば、免震層変形を抑制するために設置されるオイルダンパーの中には、変形が大きくなるほど減衰力が大きくなるように、変形によって減衰力が変化する可変減衰型のものがある。しかし、オイルダンパーは水平面に沿う1方向にしか効果がないため、擁壁への衝突をあらゆる方向で避けるためには、水平面に沿う2方向に可変減衰型のオイルダンパーを設置する必要がある。 For example, some oil dampers installed to suppress deformation of the seismic isolation layer are of the variable damping type, whose damping force changes with deformation so that the greater the deformation, the greater the damping force. However, since oil dampers are only effective in one direction along the horizontal plane, in order to avoid collisions with the retaining wall in all directions, it is necessary to install variable damping oil dampers in two directions along the horizontal plane.

また、下記の特許文献1では、下部構造体に設けられた変位規制本体部(擁壁)と上部構造体の梁等の上部構造体の一部との間に、擁壁よりも柔らかいゴム等の素材からなる緩衝部を設置して、上部構造体の一部を擁壁に衝突させるのではなく緩衝部に衝突させて、衝撃を和らげる技術が提案されている(下記の特許文献1参照)。 In addition, the following Patent Document 1 proposes a technology in which a buffer part made of a material such as rubber that is softer than the retaining wall is installed between a displacement-regulating main body part (retaining wall) provided on the lower structure and a part of the upper structure such as a beam of the upper structure, and the part of the upper structure is collided with the buffer part instead of the retaining wall, thereby softening the impact (see Patent Document 1 below).

特許第6327447号公報Patent No. 6327447

しかしながら、特許文献1の構成では、緩衝部の厚さ(擁壁からの水平方向の突出長さ)の分だけ、免震クリアランスが減少するという問題点がある。また、水平面に沿う多方向への衝突を避けるためには、擁壁に対して様々が方向に緩衝部を設置する必要があり、設置点数が多くなってしまうという問題点がある。 However, the configuration of Patent Document 1 has the problem that the seismic isolation clearance is reduced by the thickness of the buffer section (the horizontal protrusion length from the retaining wall). In addition, to avoid collisions in multiple directions along the horizontal surface, it is necessary to install buffer sections in various directions relative to the retaining wall, which results in a large number of installation points.

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、少ない設置箇所で、水平面内の任意の方向に対して過大な変位を抑制することができる変位抑制装置を提供する。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and provides a displacement suppression device that can suppress excessive displacement in any direction in a horizontal plane with a small number of installation locations.

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る変位抑制装置は、下部構造体と該下部構造体に対して相対的に移動可能な上部構造体との間に設置される変位抑制装置であって、ゴム被覆体と、該ゴム被覆体の内部に埋め込まれ、複数のリングが連結されたチェーン本体部と、前記下部構造体と前記チェーン本体部の一端との間に設けられた第一固定部と、前記上部構造体と前記チェーン本体部の他端との間に設けられた第二固定部と、を備え、前記チェーン本体部は、前記第一固定部を介して前記下部構造体に鉛直方向を軸方向として軸回りに回動可能に連結されるとともに、前記第二固定部を介して前記上部構造体に鉛直方向を軸方向として軸回りに回動可能に連結されており、前記第一固定部は、取付孔が形成された板状の第一固定板と、前記取付孔に挿通される第一ピン部材で構成され、前記第二固定部は、取付孔が形成された板状の第二固定板と、前記取付孔に挿通される第二ピン部材で構成されている。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
That is, the displacement suppression device of the present invention is a displacement suppression device installed between a lower structure and an upper structure that is movable relatively to the lower structure, and includes a rubber covering, a chain main body embedded inside the rubber covering and having a plurality of rings connected thereto, a first fixed part provided between the lower structure and one end of the chain main body, and a second fixed part provided between the upper structure and the other end of the chain main body, the chain main body being connected to the lower structure via the first fixed part so as to be rotatable about an axis with the vertical direction as the axial direction, and being connected to the upper structure via the second fixed part so as to be rotatable about an axis with the vertical direction as the axial direction, the first fixed part being composed of a plate-shaped first fixed plate having a mounting hole formed therein and a first pin member inserted into the mounting hole, and the second fixed part being composed of a plate-shaped second fixed plate having a mounting hole formed therein and a second pin member inserted into the mounting hole .

このように構成された変位抑制装置では、地震時に免震層の変位が大きくなると、複数のリングが連結されたチェーン本体部が伸びる。チェーン本体部はゴム被覆体の内部に埋め込まれているため、チェーン本体部が伸びる際にゴム被覆体が抵抗となる。また、チェーン本体部は任意の方向に伸びることができる。よって、少ない設置箇所で、水平面内の任意の方向に対して過大な変位を抑制することができる。
また、チェーン本体部は、下部構造体及び上部構造体に、鉛直方向を軸方向として軸回りに回動可能に連結されている。よって、地震時には、チェーン本体部を任意の方向に円滑に向けることができる。
In a displacement suppression device configured in this manner, when the displacement of the seismic isolation layer increases during an earthquake, the chain body, which is made up of multiple connected rings, stretches. Because the chain body is embedded inside the rubber covering, the rubber covering acts as a resistance when the chain body stretches. In addition, the chain body can stretch in any direction. Therefore, with a small number of installation locations, excessive displacement in any direction in the horizontal plane can be suppressed.
In addition, the chain body is connected to the lower structure and the upper structure so as to be rotatable about an axis that is axially aligned in the vertical direction, so that the chain body can be smoothly oriented in any direction during an earthquake.

本発明に係る変位抑制装置によれば、少ない設置箇所で、水平面内の任意の方向に対して過大な変位を抑制することができる。 The displacement suppression device of the present invention can suppress excessive displacement in any direction in a horizontal plane with a small number of installation locations.

本発明の一実施形態に係る変位抑制装置を示す模式的な図である。1 is a schematic diagram showing a displacement suppression device according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態に係る変位抑制装置の荷重と変形との関係を示す。4 shows the relationship between load and deformation of a displacement suppression device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る変位抑制装置のチェーン本体部の下部構造体への固定を示す図である。1 is a diagram showing how a chain body of a displacement suppression device according to an embodiment of the present invention is fixed to a lower structure; 免震層変形が大きくなり、本発明の一実施形態に係る変位抑制装置が伸びている状態を示す図である。A figure showing a state in which the deformation of the seismic isolation layer increases and the displacement suppression device of one embodiment of the present invention is extended. 本発明の一実施形態に係る変位抑制装置の解析における擁壁の特性を示す図である。11A to 11C are diagrams showing the characteristics of a retaining wall in an analysis of a displacement suppression device according to one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る変位抑制装置の解析における緩衝チェーンの特性を示す図である。13 is a diagram showing characteristics of a buffer chain in an analysis of a displacement suppression device according to one embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施形態に係る変位抑制装置の解析結果であり、最大応答加速度分布を示す。4 is an analysis result of a displacement suppression device according to an embodiment of the present invention, showing a maximum response acceleration distribution. 本発明の一実施形態に係る変位抑制装置の解析結果であり、最大応答層せん断力分布を示す。4 is an analysis result of a displacement suppression device according to one embodiment of the present invention, showing the maximum response story shear force distribution. 本発明の一実施形態に係る変位抑制装置の解析結果であり、免震層変形を示す。13 is an analysis result of a displacement suppression device according to one embodiment of the present invention, showing deformation of the seismic isolation layer.

本発明の一実施形態に係る変位抑制装置について、図面を用いて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る変位抑制装置を示す模式的な図である。図1に示すように、基礎(下部構造体)11と建物(上部構造体)16との間に、免震装置(不図示)及び変位抑制装置の一例である緩衝チェーン1が設置されている。基礎11と建物16との間は、免震層12とされている。
A displacement suppression device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Fig. 1 is a schematic diagram showing a displacement suppression device according to an embodiment of the present invention. As shown in Fig. 1, a seismic isolation device (not shown) and a buffer chain 1, which is an example of a displacement suppression device, are installed between a foundation (lower structure) 11 and a building (upper structure) 16. A seismic isolation layer 12 is provided between the foundation 11 and the building 16.

免震装置の下部は基礎11の上部に固定され、免震装置の上部は建物16の下部に固定されている。免震装置は、積層ゴムは滑り支承等の周知の構成である。基礎11と建物16とは、相対的に水平方向に移動可能とされている。 The lower part of the seismic isolation device is fixed to the upper part of the foundation 11, and the upper part of the seismic isolation device is fixed to the lower part of the building 16. The seismic isolation device has a well-known configuration, such as laminated rubber or sliding bearings. The foundation 11 and the building 16 are capable of moving relative to each other in the horizontal direction.

緩衝チェーン1は、免震層12の水平方向の過大な変位を抑制するものである。緩衝チェーン1は、チェーン体2と、第一固定部4と、第二固定部5と、を備えている。 The buffer chain 1 suppresses excessive horizontal displacement of the seismic isolation layer 12. The buffer chain 1 includes a chain body 2, a first fixed part 4, and a second fixed part 5.

チェーン体2は、橋梁の落橋防止装置として市販されている周知の構成の製品である。チェーン体2は、チェーン本体部20と、ゴム被覆体30と、を有する。 The chain body 2 is a product of a well-known configuration that is commercially available as a bridge fall prevention device. The chain body 2 has a chain body 20 and a rubber covering body 30.

チェーン本体部20は、複数のリング21を有している。リング21は、例えば鋼材からなる棒材が長円形状に加工されたものである。チェーン本体部20は、隣り合うリング21の軸どうしが直交するように連結された形状である。図1に示す通常の状態では、隣り合うリング21どうしは、その間隔を短くしたり長くしたり変形可能とされている。換言すると、通常の状態では、チェーン本体部20は、伸びきっておらず弛んだ状態とされている。 The chain body 20 has multiple rings 21. The rings 21 are, for example, steel bars processed into an oval shape. The chain body 20 is shaped such that the axes of adjacent rings 21 are connected at right angles to each other. In the normal state shown in FIG. 1, the distance between adjacent rings 21 can be shortened or lengthened. In other words, in the normal state, the chain body 20 is not fully stretched and is in a slack state.

ゴム被覆体30は、チェーン本体部20の長手方向の少なくとも一部を被覆している。本実施形態では、ゴム被覆体30は、チェーン本体部20における第一固定部4側の端部を被覆している。なお、ゴム被覆体30は、チェーン本体部20における第二固定部5側の端部を被覆していてもよいし、チェーン本体部20の長手方向の中央を被覆していてもよい。 The rubber covering body 30 covers at least a portion of the longitudinal direction of the chain body 20. In this embodiment, the rubber covering body 30 covers the end of the chain body 20 on the side of the first fixed part 4. The rubber covering body 30 may cover the end of the chain body 20 on the side of the second fixed part 5, or may cover the longitudinal center of the chain body 20.

本実施形態では、ゴム被覆体30は、抵抗力及び反発力を有する天然ゴムや合成ゴム等のゴム材から形成されている。ゴム被覆体30は、略円柱状に形成されている。ゴム被覆体30の形状は、円柱状に限られず、角柱状や断面十字状などであってもよい。ゴム被覆体30は、隣り合うリング21どうしが隙間D(図3参照)をあけた状態で固化している。ゴム被覆体30の内部には、チェーン体2の少なくとも一部が埋め込まれている。 In this embodiment, the rubber covering body 30 is formed from a rubber material such as natural rubber or synthetic rubber that has resistance and repulsion. The rubber covering body 30 is formed in a substantially cylindrical shape. The shape of the rubber covering body 30 is not limited to a cylindrical shape, and may be a prismatic column or a cross-shaped cross section. The rubber covering body 30 is solidified with a gap D (see FIG. 3) between adjacent rings 21. At least a portion of the chain body 2 is embedded inside the rubber covering body 30.

チェーン本体部20が伸びきる際に、チェーン本体部20がゴム被覆体30と接触する。チェーン本体部20の伸びと荷重との静的引張試験結果を図3に示す。図3に示すように、チェーン本体部20の伸びとともに、荷重が緩やかに上昇する。 When the chain body 20 is fully stretched, it comes into contact with the rubber covering 30. The results of a static tensile test of the elongation and load of the chain body 20 are shown in Figure 3. As shown in Figure 3, the load increases gradually as the chain body 20 stretches.

基礎11の上部には、下側取付部13が設けられている。下側取付部13は、基礎11の上部から上方に突出している。建物16の下部には、上側取付部18が設けられている。上側取付部18は、建物16の下部から下方に突出している。 A lower mounting portion 13 is provided on the upper part of the foundation 11. The lower mounting portion 13 protrudes upward from the upper part of the foundation 11. An upper mounting portion 18 is provided on the lower part of the building 16. The upper mounting portion 18 protrudes downward from the lower part of the building 16.

第一固定部4は、チェーン本体部20の一端部(下側)を下側取付部13に固定する固定手段である。第二固定部5は、チェーン本体部20の他端部(上側)を上側取付部18に固定する固定手段である。 The first fixing part 4 is a fixing means for fixing one end (lower side) of the chain body 20 to the lower mounting part 13. The second fixing part 5 is a fixing means for fixing the other end (upper side) of the chain body 20 to the upper mounting part 18.

図3は、チェーン本体部20の下側取付部13への固定を示す図である。
図3に示すように、チェーン本体部20の一端部では、リング21aは、半環状に形成されている。リング21aの端部には、半環状に形成されたリング21aを閉じるように端部板22が設けられている。端部板は、例えば鋼材で形成されている。
FIG. 3 is a diagram showing the fixing of the chain body 20 to the lower attachment portion 13. As shown in FIG.
3, the ring 21a is formed in a semi-annular shape at one end of the chain body 20. An end plate 22 is provided at the end of the ring 21a so as to close the semi-annular ring 21a. The end plate is made of, for example, a steel material.

図1に示すように、第一固定部4は、第一固定板41と、第一ピン部材42と、を有している。第一固定板41は、端部板22に連結されている。第一固定板41は、下側取付部13の上側に設置されている。第一固定板41は、板状に形成されている。第一固定板41の板面は、鉛直方向を向いている。第一固定板41は、例えば鋼材で形成されている。 As shown in FIG. 1, the first fixing portion 4 has a first fixing plate 41 and a first pin member 42. The first fixing plate 41 is connected to the end plate 22. The first fixing plate 41 is installed on the upper side of the lower mounting portion 13. The first fixing plate 41 is formed in a plate shape. The plate surface of the first fixing plate 41 faces the vertical direction. The first fixing plate 41 is formed of, for example, a steel material.

第一固定板41には、不図示の取付孔が形成されている。第一ピン部材42は、第一固定板41の取付孔に挿通されて、下側取付部13に固定されている。第一ピン部材42は、鉛直方向を向いている。第一固定板41は、第一ピン部材42の軸方向(鉛直方向)回りに回動可能とされている。 The first fixed plate 41 has an attachment hole (not shown). The first pin member 42 is inserted through the attachment hole of the first fixed plate 41 and is fixed to the lower attachment portion 13. The first pin member 42 faces in the vertical direction. The first fixed plate 41 is rotatable around the axial direction (vertical direction) of the first pin member 42.

チェーン本体部20の他端部は、一端部と同様に構成されていて、説明を省略する。第二固定部5は、第二固定板51と、第二ピン部材52と、を有している。第二固定板51は、チェーン本体部20の他端部の端部板22に連結されている。第二固定板51は、上側取付部18の下側に設置されている。第二固定板51は、板状に形成されている。第二固定板51の板面は、鉛直方向を向いている。第二固定板51は、例えば鋼材で形成されている。 The other end of the chain body 20 is configured in the same manner as the one end, and a description thereof will be omitted. The second fixing part 5 has a second fixing plate 51 and a second pin member 52. The second fixing plate 51 is connected to the end plate 22 at the other end of the chain body 20. The second fixing plate 51 is installed below the upper mounting part 18. The second fixing plate 51 is formed in a plate shape. The plate surface of the second fixing plate 51 faces the vertical direction. The second fixing plate 51 is formed, for example, from a steel material.

第二固定板51には、不図示の取付孔が形成されている。第二ピン部材52は、第二固定板51の取付孔に挿通されて、上側取付部18に固定されている。第二ピン部材52は、鉛直方向を向いている。第二固定板51は、第二ピン部材52の軸方向(鉛直方向)回りに回動可能とされている。 The second fixing plate 51 has an attachment hole (not shown). The second pin member 52 is inserted through the attachment hole of the second fixing plate 51 and is fixed to the upper attachment portion 18. The second pin member 52 faces in the vertical direction. The second fixing plate 51 is rotatable around the axial direction (vertical direction) of the second pin member 52.

このように、チェーン本体部20は、基礎11及び建物16に、鉛直方向を軸方向として軸回りに回動可能に連結されている。 In this way, the chain body 20 is connected to the foundation 11 and the building 16 so that it can rotate around an axis with the vertical direction as the axial direction.

地震時には、建物16が水平面上を任意の方向に動く。緩衝チェーン1の両端部は、建物16の挙動に追従できるように、鉛直方向を軸方向として軸回りに回動可能である。 During an earthquake, the building 16 moves in any direction on the horizontal plane. Both ends of the buffer chain 1 can rotate around an axis that is axially aligned vertically so that it can follow the behavior of the building 16.

図4は、免震層12の変形が大きくなり、緩衝チェーン1が伸びている状態を示す図である。
図4に示すように、地震時に免震層12の変形がおおきくなると、チェーン本体部20の隣り合うリング21どうしの間の隙間Dがなくなるように、チェーン本体部20は伸びる。下側取付部13と上側取付部18との鉛直方向の離間距離(設置鉛直距離)H1は、なるべく近い方が、純粋なせん断力のみが第一固定部4及び第二固定部5に作用するから好ましい。
FIG. 4 is a diagram showing a state in which the deformation of the seismic isolation layer 12 becomes large and the buffer chain 1 is stretched.
As shown in Figure 4, when the deformation of the seismic isolation layer 12 becomes large during an earthquake, the chain body 20 stretches so that the gap D between the adjacent rings 21 of the chain body 20 disappears. It is preferable that the vertical separation distance (installation vertical distance) H1 between the lower mounting part 13 and the upper mounting part 18 is as close as possible because only pure shear force acts on the first fixing part 4 and the second fixing part 5.

次に、本実施形態の緩衝チェーン1について、解析による効果検証を行った。
解析手法は、免震建物を質点系にモデル化し、熊本地震にて観測された西原村の観測波を入力して応答値を確認する。解析ケースは、1.通常免震架構、2.擁壁のみ設置、3.緩衝チェーン(本実施形態)を接続し擁壁を設置の3つである。図7~図9に示す解析結果では、「1.通常免震架構」を「通常」と表し、「2.擁壁のみ設置」を「擁壁」と表し、「3.緩衝チェーン(本実施形態)を接続し擁壁を設置」を「本実施形態」と表している。
Next, the effectiveness of the buffer chain 1 of this embodiment was verified through analysis.
The analysis method involves modeling a seismically isolated building as a system of masses, and inputting the observed waves from Nishihara Village during the Kumamoto earthquake to confirm the response value. There are three analysis cases: 1. Regular seismic isolation structure, 2. Installation of only a retaining wall, and 3. Installation of a retaining wall with a buffer chain (this embodiment) connected. In the analysis results shown in Figures 7 to 9, "1. Regular seismic isolation structure" is represented as "regular", "2. Installation of only a retaining wall" is represented as "retaining wall", and "3. Installation of a retaining wall with a buffer chain (this embodiment) connected" is represented as "this embodiment".

対象建物は、地上11階建てのRC造建物、地上3階部に免震層がある中間層免震建物とする。基礎固定1次固有周期:1.8秒、免震1次周期:3.9秒、建物全重量:7193[t]、免震層減衰定数:20%と設定した。 The target building is an 11-story reinforced concrete building with an intermediate-story seismic isolation layer on the third floor above ground. The following settings were made: base fixed primary natural period: 1.8 seconds, seismic isolation primary period: 3.9 seconds, total building weight: 7,193 t, seismic isolation layer damping constant: 20%.

擁壁は、免震層変形750mmの位置に配置し、擁壁剛性は片持コンクリート壁の剛性として計算し、2400kN/mmと設定した。図5に擁壁の特性を示す。 The retaining wall was placed at a position where the seismic isolation layer deformation was 750 mm, and the stiffness of the retaining wall was calculated as the stiffness of a cantilever concrete wall and set at 2,400 kN/mm. The characteristics of the retaining wall are shown in Figure 5.

緩衝チェーンは、免震層変形600mmから作動するように設置する。緩衝チェーン1本当たりの剛性の特性を、図6に示す。緩衝チェーンの第1次剛性:1kN/mm、第2次剛性:10kN/mm、第3次剛性:30kN/mmと設定した。 The buffer chains are installed so that they start to operate when the seismic isolation layer deforms by 600 mm. The stiffness characteristics of each buffer chain are shown in Figure 6. The buffer chains' primary stiffness was set to 1 kN/mm, secondary stiffness to 10 kN/mm, and tertiary stiffness to 30 kN/mm.

緩衝チェーンを、全建物重量の7%の耐力となる量を設置する。すなわち対象建物では、7193[t]の7%となるため、503.5[t]=4934.3[kN]である。600mmから緩衝チェーンが作動し、750mmに達した段階で擁壁との直列剛性となり抵抗することとなる。 The buffer chain is installed in an amount that provides a resistance of 7% of the total building weight. In other words, for the target building, this is 7% of 7,193 t, so 503.5 t = 4,934.3 kN. The buffer chain is activated at 600 mm, and when it reaches 750 mm, it becomes in series with the retaining wall and provides resistance.

入力地震動は、西原村とする。100%を入力すると、建物の免震装置である高減衰ゴムが400%を超えて解析が続行できないため、65%の倍率とした。 The input earthquake motion is for Nishihara Village. If 100% is input, the high-damping rubber used in the building's seismic isolation device will exceed 400% and the analysis cannot continue, so a magnification of 65% is used.

図7~9に解析結果の1例を示す。擁壁がない場合、対象建物の免震層変形は830mmまで変形する(図9参照)。この建物に対して、750mmの位置に擁壁がある場合に衝突するために、応答加速度は2倍以上の1400cm/sとなった(図7参照)。これに対し、緩衝チェーンを600mm位置から効果がでるように設置することにより、免震層変形は750mm以下となり(図9参照)、応答加速度も800cm/sと(図7参照)、擁壁へ衝突するよりも40%以上低減できている。しかし、図8に示すように、層せん断力に関しては、擁壁衝突時とほぼ変わらない。緩衝チェーンにより、免震層変形と応答加速度について低減が可能であることが分かる。 An example of the analysis results is shown in Figures 7 to 9. In the absence of a retaining wall, the seismic isolation layer of the target building deforms to 830 mm (see Figure 9). If a retaining wall is placed at 750 mm from this building, the building will collide with the wall, and the response acceleration will be more than doubled to 1,400 cm/s2 (see Figure 7). In contrast, by installing the buffer chain so that it is effective from the 600 mm position, the seismic isolation layer deformation is 750 mm or less (see Figure 9) and the response acceleration is 800 cm/ s2 (see Figure 7), which is more than 40% lower than if the building were to collide with the retaining wall. However, as shown in Figure 8, the story shear force is almost the same as when the building collides with the retaining wall. It can be seen that the buffer chain can reduce the seismic isolation layer deformation and response acceleration.

緩衝チェーン1本で1500kNまだ抵抗できるため、免震装置としては高耐力である。緩衝チェーン1本で水平面上任意の方向に効果があるため、設置箇所を少なくすることができる。荷重の上昇は図2の通り緩やかであり、擁壁に衝突するよりも応答加速度を低減可能となる。チェーンの長さを調整することにより、任意の免震層変形で止めることが可能である。 One buffer chain can withstand up to 1,500 kN, making it a high-strength seismic isolation device. One buffer chain is effective in any direction on the horizontal plane, so the number of installation locations can be reduced. The load rises gradually as shown in Figure 2, making it possible to reduce the response acceleration compared to colliding with a retaining wall. By adjusting the length of the chain, it is possible to stop the load at any desired deformation of the seismic isolation layer.

このように構成された緩衝チェーン1では、地震時に免震層12の変位が大きくなると、複数のリング21が連結されたチェーン本体部20が伸びる。チェーン本体部20はゴム被覆体30の内部に埋め込まれているため、チェーン本体部20が伸びる際にゴム被覆体30が抵抗となる。また、チェーン本体部20は任意の方向に伸びることができる。よって、少ない設置箇所で、水平面内の任意の方向に対して過大な変位を抑制することができる。 In the buffer chain 1 configured in this manner, when the displacement of the seismic isolation layer 12 increases during an earthquake, the chain body 20, to which multiple rings 21 are connected, stretches. Because the chain body 20 is embedded inside the rubber covering 30, the rubber covering 30 acts as a resistance when the chain body 20 stretches. In addition, the chain body 20 can stretch in any direction. Therefore, excessive displacement in any direction in the horizontal plane can be suppressed with a small number of installation locations.

また、1つの緩衝チェーン1で任意の方向に効果があることため、設置箇所は先行技術(特許第6327447号公報)の1/8となり、設置場所の省スペース化及びコストも安価となる。 In addition, because one buffer chain 1 is effective in any direction, the installation location is 1/8 that of the prior art (Patent Publication No. 6327447), saving space and reducing costs.

また、チェーン本体部20は、基礎11及び建物16に、鉛直方向を軸方向として軸回りに回動可能に連結されている。よって、地震時には、チェーン本体部20を任意の方向に円滑に向けることができる。 The chain body 20 is connected to the foundation 11 and the building 16 so that it can rotate around an axis that is axially aligned in the vertical direction. Therefore, in the event of an earthquake, the chain body 20 can be smoothly oriented in any direction.

なお、上述した実施の形態において示した組立手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 The assembly procedures and the shapes and combinations of the components shown in the above-mentioned embodiments are merely examples, and may be modified in various ways based on design requirements, etc., without departing from the spirit of the present invention.

例えば、緩衝チェーン1は、新築の構造物だけでなく、既存免震構造物にも適用でき、既存免震構造物の免震層に設置することもできる。 For example, the buffer chain 1 can be applied not only to newly constructed structures but also to existing seismic isolation structures, and can also be installed in the seismic isolation layer of existing seismic isolation structures.

1…緩衝チェーン(変位抑制装置)
2…チェーン体
4…第一固定部
5…第二固定部
11…基礎(下部構造体)
16…建物(上部構造体)
20…チェーン本体部
21…リング
30…ゴム被覆体
1...Buffer chain (displacement suppression device)
2... Chain body 4... First fixed portion 5... Second fixed portion 11... Foundation (lower structure)
16...Building (superstructure)
20: Chain body 21: Ring 30: Rubber covering

Claims (2)

下部構造体と該下部構造体に対して相対的に移動可能な上部構造体との間に設置される変位抑制装置であって、
ゴム被覆体と、
該ゴム被覆体の内部に埋め込まれ、複数のリングが連結されたチェーン本体部と、
前記下部構造体と前記チェーン本体部の一端との間に設けられた第一固定部と、
前記上部構造体と前記チェーン本体部の他端との間に設けられた第二固定部と、を備え、
前記チェーン本体部は、前記第一固定部を介して前記下部構造体に鉛直方向を軸方向として軸回りに回動可能に連結されるとともに、前記第二固定部を介して前記上部構造体に鉛直方向を軸方向として軸回りに回動可能に連結されており、
前記第一固定部は、取付孔が形成された板状の第一固定板と、前記取付孔に挿通される第一ピン部材で構成され、
前記第二固定部は、取付孔が形成された板状の第二固定板と、前記取付孔に挿通される第二ピン部材で構成されている変位抑制装置。
A displacement suppression device installed between a lower structure and an upper structure that is movable relative to the lower structure,
A rubber covering;
a chain body having a plurality of rings connected thereto and embedded within the rubber covering;
A first fixing portion provided between the lower structure and one end of the chain body;
a second fixing portion provided between the upper structure and the other end of the chain body,
the chain body is connected to the lower structure via the first fixing portion so as to be rotatable about an axis with the vertical direction as an axial direction, and is connected to the upper structure via the second fixing portion so as to be rotatable about an axis with the vertical direction as an axial direction,
The first fixing portion includes a first fixing plate having a mounting hole and a first pin member inserted into the mounting hole,
The second fixing portion is a displacement suppression device constituted by a plate-shaped second fixing plate having a mounting hole formed therein, and a second pin member inserted into the mounting hole .
前記第一固定板と、前記チェーン本体部の一端とは、半環状のリングで接続され、
前記第二固定板と、前記チェーン本体部の他端とは、半環状のリングで接続されている請求項1に記載の変位抑制装置。
The first fixed plate and one end of the chain body are connected by a semi-annular ring,
The displacement suppression device according to claim 1 , wherein the second fixed plate and the other end of the chain body are connected by a semi-annular ring.
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