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公開番号2022083883
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-06-06
出願番号2020195477
出願日2020-11-25
発明の名称免震構造
出願人大成建設株式会社
代理人個人
主分類E04H 9/02 20060101AFI20220530BHJP(建築物)
要約【課題】建物に地震動が長時間作用する場合に、免震装置の温度上昇を抑制し、免震性能を安定して発揮可能な、免震構造を提供すること。
【解決手段】免震構造1は、免震装置2と、免震装置2を冷却する冷却装置3と、を備える。免震装置2は、下部基礎4上に設けられたすべり板10と、すべり板10上を摺動可能でかつ上部基礎5を支持する弾性すべり支承20と、を備える。冷却装置3は、冷却液Cが収容された冷却液タンク30と、冷却液タンク30内の冷却液Cを免震装置2に供給する冷却液供給機構31と、を備える。冷却液供給機構31は、弾性すべり支承20とすべり板10との相対変位が所定値を超えた場合に、冷却液Cをすべり板10の上面に供給する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
免震装置と、前記免震装置を冷却する冷却装置と、を備える免震構造であって、
前記免震装置は、下部基礎上に設けられたすべり板と、前記すべり板上を摺動可能でかつ上部基礎を支持する弾性すべり支承と、を備え、
前記冷却装置は、冷却液が収容された冷却液タンクと、前記冷却液タンク内の冷却液を前記免震装置に供給する冷却液供給機構と、を備え、
前記冷却液供給機構は、前記弾性すべり支承と前記すべり板との相対変位が所定値を超えた場合、あるいは、前記弾性すべり支承と前記すべり板との相対変位に伴って発生する摩擦熱が所定値を超えた場合に、冷却液を前記すべり板の上面に供給することを特徴とする免震構造。
続きを表示(約 880 文字)【請求項2】
前記冷却液供給機構は、前記冷却液タンクから前記すべり板上まで延びる冷却液供給管と、前記冷却液タンク内に設けられて前記冷却液供給管を塞ぐ閉塞材と、前記閉塞材と前記すべり板または前記弾性すべり支承とを連結する連結材と、を備え、前記すべり板と前記弾性すべり支承との相対移動が所定値以上になると、前記連結材が前記閉塞材を上方に引っ張り上げて、冷却液が前記冷却液供給管を通して前記すべり板の上面に供給される、
あるいは、前記冷却液供給機構は、前記冷却液タンクの底面の貫通孔を塞ぐ閉塞材と、前記閉塞材と前記すべり板または前記弾性すべり支承とを連結する連結材と、を備え、前記すべり板と前記弾性すべり支承との相対移動が所定値以上になると、前記連結材が前記閉塞材を下方に引っ張ることで、前記閉塞材が取り外されて、冷却液が前記貫通孔を通して前記すべり板の上面に供給されることを特徴とする請求項1に記載の免震構造。
【請求項3】
前記冷却液供給機構は、前記冷却液タンクから前記すべり板の上面まで延びる冷却液供給管と、前記弾性すべり支承の前記すべり板に対する相対移動を低減する摩擦ダンパと、前記冷却液供給管を塞ぐ開閉弁と、前記摩擦ダンパに接して設けられて前記開閉弁に連結された形状記憶金属と、を備え、前記弾性すべり支承と前記すべり板との相対移動により前記摩擦ダンパに熱が発生すると、前記形状記憶金属が変形して前記開閉弁を移動させ、冷却液が前記冷却液供給管を通して前記すべり板の上面に供給される、
あるいは、前記冷却液供給機構は、前記冷却液タンクから前記すべり板の上面まで延びる冷却液供給管と、前記弾性すべり支承の前記すべり板に対する相対移動を低減する摩擦ダンパと、前記冷却液供給管を塞いで熱で溶解可能な可溶栓と、を備え、前記弾性すべり支承と前記すべり板との相対移動により前記摩擦ダンパに熱が発生すると、前記可溶栓が溶解して、冷却液が前記冷却液供給管を通して前記すべり板の上面に供給されることを特徴とする請求項1に記載の免震構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、免震装置と、免震装置を冷却する冷却装置と、を備える免震構造に関する。
続きを表示(約 3,200 文字)【背景技術】
【0002】
従来より、すべり板と、すべり板上に摺動可能に設けられた弾性すべり支承(積層ゴム)と、を備える免震すべり支承が提案されている。
ところで、過去の多くの地震では、地震動が建物に2分程度(約100秒)作用していた。しかし、今後、南海トラフ地震のような巨大地震が発生すると予測されている。この巨大地震では、長周期長時間地震として、地震動が建物に10分程度(約600秒)作用すると予測されている。
このような長周期地震動が上述の免震すべり支承に作用すると、弾性すべり支承とすべり板との摺動が繰り返されて、すべり板の表面温度が上昇する。すると、すべり板の摩擦係数が低下し、弾性すべり支承の変位が増大する、という問題があった。
【0003】
そこで、以下のような免震すべり支承が提案されている。
特許文献1には、すべり板と、すべり板上を水平方向に摺動自在なすべり材と、を備えた免震装置が示されている。この免震装置は、すべり板に接して配設されて内部にすべり板から熱を吸収する冷却液が循環される冷却液配管と、この冷却液配管に介装されて冷却液の熱を放熱する放熱器と、冷却液配管内の冷却液を循環させるポンプと、を備える。
特許文献2には、建物基礎と建物躯体との間に設置された積層ゴム型免震支承が示されている。この積層ゴム型免震支承には、筐体が装着されており、この筐体内に冷却液を供給しつつ、その冷却液が気化したガスを筐体外へ排出することで、冷却液の気化に伴う吸熱効果により積層ゴム型免震支承を冷却する。
特許文献3には、溝部が形成されたホルダと、上面が溝部の底面に対向して溝部に嵌め込まれて下面が摺動面とされたすべり材と、を備えるすべり材ユニットが示されている。すべり材の上面は、窪み部を有し、溝部の底面は、窪み部の形状に沿って窪み部に嵌合されるように形成された突出部を有している。このすべり材ユニットによれば、窪み部および突出部が無い場合に比べて、溝部の底面とすべり材の上面との接触面積を増加させることができる。これにより、すべり材の摺動面で発生する摩擦熱を、窪み部および突出部を介してホルダへ効率的に伝熱させることができるため、すべり材の温度が上昇するのを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開平10-339053号公報
特開2017-160734号公報
特開2019-19923号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、建物に地震動が長時間作用する場合に、免震装置の温度上昇を抑制し、免震性能を安定して発揮可能な、免震構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第1の発明の免震構造(例えば、後述の免震構造1、1A~1E)は、免震装置(例えば、後述の免震装置2)と、前記免震装置を冷却する冷却装置(例えば、後述の冷却装置3、3A~3D)と、を備える免震構造であって、前記免震装置は、下部基礎(例えば、後述の下部基礎4)上に設けられたすべり板(例えば、後述のすべり板10)と、前記すべり板上を摺動可能でかつ上部基礎(例えば、後述の上部基礎5)を支持する弾性すべり支承(例えば、後述の弾性すべり支承20)と、を備え、前記冷却装置は、冷却液(例えば、後述の冷却液C)が収容された冷却液タンク(例えば、後述の冷却液タンク30、30A~30D)と、前記冷却液タンク内の冷却液を前記免震装置に供給する冷却液供給機構(例えば、後述の冷却液供給機構31、31A~31E)と、を備え、前記冷却液供給機構は、前記弾性すべり支承と前記すべり板との相対変位が所定値を超えた場合、あるいは、前記弾性すべり支承と前記すべり板との相対変位に伴って発生する摩擦熱が所定値を超えた場合に、冷却液を前記すべり板の上面に供給することを特徴とする。
【0007】
この発明によれば、弾性すべり支承とすべり板との相対変位が所定値を超えた場合、あるいは、弾性すべり支承とすべり板との相対変位に伴って発生する摩擦熱が所定値を超えた場合に、冷却液を免震装置に供給する。すべり板の上面に冷却液が供給されると、この冷却液に弾性すべり支承とすべり板との間に生じた摩擦熱が吸収されるから、弾性すべり支承とすべり板との間の摩擦係数の低下を抑制できる。したがって、建物に地震動が長時間作用する場合でも、免震装置の温度上昇を抑制し、免震性能を安定して発揮できる。
【0008】
第2の発明の免震構造は、前記冷却液供給機構(例えば、後述の冷却液供給機構31)は、前記冷却液タンクから前記すべり板上まで延びる冷却液供給管(例えば、後述の冷却液供給管40)と、前記冷却液タンク内に設けられて前記冷却液供給管を塞ぐ閉塞材(例えば、後述の閉塞材41)と、前記閉塞材と前記すべり板または前記弾性すべり支承とを連結する連結材(例えば、後述のワイヤ42)と、を備え、前記すべり板と前記弾性すべり支承との相対移動が所定値以上になると、前記連結材が前記閉塞材を上方に引っ張り上げて、冷却液が前記冷却液供給管を通して前記すべり板の上面に供給される、あるいは、前記冷却液供給機構(例えば、後述の冷却液供給機構31A、31B、31C)は、前記冷却液タンクの貫通孔(例えば、後述の貫通孔50)を塞ぐ閉塞材(例えば、後述の閉塞材52)と、前記閉塞材と前記すべり板または前記弾性すべり支承とを連結する連結材(例えば、後述のワイヤ53)と、を備え、前記すべり板と前記弾性すべり支承との相対移動が所定値以上になると、前記連結材が前記閉塞材を引っ張ることで、前記閉塞材が取り外されて、冷却液が前記貫通孔を通して前記すべり板の上面に供給されることを特徴とする。
【0009】
この発明によれば、弾性すべり支承とすべり板との相対移動により、連結材が閉塞材を上方に引っ張り上げることで、冷却液が冷却液供給管を通してすべり板の上面に供給される、あるいは、弾性すべり支承とすべり板との相対移動により、連結材が閉塞材を引っ張ることで、閉塞材が取り外されて、冷却液がすべり板の上面に供給される。よって、この冷却液にすべり板の摩擦熱が吸収されるので、弾性すべり支承とすべり板との間の摩擦係数の低下を抑制できる。
【0010】
第3の発明の免震構造は、前記冷却液供給機構(例えば、後述の冷却液供給機構31D)は、前記冷却液タンクから前記すべり板の上面まで延びる冷却液供給管(例えば、後述の冷却液供給管60)と、前記弾性すべり支承の前記すべり板に対する相対移動を低減する摩擦ダンパ(例えば、後述の摩擦ダンパ61)と、前記冷却液供給管を塞ぐ開閉弁(例えば、後述の開閉弁64)と、前記摩擦ダンパに接して設けられて前記開閉弁に連結された形状記憶金属(例えば、後述のばね65)と、を備え、前記弾性すべり支承と前記すべり板との相対移動により前記摩擦ダンパに熱が発生すると、前記形状記憶金属が変形して前記開閉弁を移動させ、冷却液が前記冷却液供給管を通して前記すべり板の上面に供給される、あるいは、前記冷却液供給機構は、前記冷却液タンクから前記すべり板の上面まで延びる冷却液供給管と、前記弾性すべり支承の前記すべり板に対する相対移動を低減する摩擦ダンパと、前記冷却液供給管を塞いで熱で溶解可能な可溶栓(例えば、後述の可溶栓70)と、を備え、前記弾性すべり支承と前記すべり板との相対移動により前記摩擦ダンパに熱が発生すると、前記可溶栓が溶解して、冷却液が前記冷却液供給管を通して前記すべり板の上面に供給されることを特徴とする。
(【0011】以降は省略されています)

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