特許ウォッチ

公開番号2024096514
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-16
出願番号2023151714
出願日2023-09-19
発明の名称地下建築物構造用の回転とスライドが自己調整できるクイックチェンジ可能なショックマウント
出願人同済大学
代理人個人,個人,個人
主分類F16F 15/02 20060101AFI20240708BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】地下建築物構造用の回転とスライドが自己調整できるクイックチェンジ可能なショックマウントを提供する。
【解決手段】本発明は、マウントには制振部品が含まれ、制振部品には、順次に接触されている上部台板、スチールスライダ及び下部台板が含まれ、スチールスライダに接触する上部台板の側面、スチールスライダに接触する下部台板の側面には、一層の接触面の摩擦を軽減するための材料がそれぞれ設置されている。本発明は、小さな地震の作用下で、マウントが回転でき、主要柱の頂部の拘束条件を変更することで、主要柱の地震応答を軽減する。大地震の作用下では、マウントはスライドすることができ、地震中の地下建築物構造の主要柱の内力が耐力を超えないようにすることができる。異なる強度の地震に直面しても、ベアリングは回転と滑りの自己調整を実現し、構造物の安全性を最大限に高める。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
地下建築物構造用の回転とスライドが自己調整できるクイックチェンジ可能なショックマウントであって、当該マウントには、上部接続部品、下部接続部品、及び上部接続部品と下部接続部品との間に位置する制振部品が含まれ、
前記制振部品には、順次に接触されている上部台板（２）、スチールスライダ（３）及び下部台板（４）が含まれ、
前記スチールスライダ（３）と接触する前記上部台板（２）の側面、および前記スチールスライダ（３）と接触する下部台板（４）の側面には、一層の接触面の摩擦を軽減するための材料がそれぞれ設置され、
前記上部台板（２）は、前記上部接続部品の底面に固定され、
前記下部台板（４）は、前記下部接続部品の頂面に固定されていることを特徴とする地下建築物構造用の回転とスライドが自己調整できるクイックチェンジ可能なショックマウント。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記スチールスライダ（３）の上部は半球体であり、下部は円柱であり、前記円柱の底面が円弧状凸面であることを特徴とする請求項１に記載の地下建築物構造用の回転とスライドが自己調整できるクイックチェンジ可能なショックマウント。
【請求項３】
前記スチールスライダ（３）と接続する前記上部台板（２）の側面の中央には、前記半球体と嵌合する溝が設けられ、
前記スチールスライダ（３）と接続する前記下部台板（４）の側面の中央には、前記円弧状凸面と嵌合する溝が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の地下建築物構造用の回転とスライドが自己調整できるクイックチェンジ可能なショックマウント。
【請求項４】
円弧状の前記溝の周囲には、リミットリテーナリング（１２）が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の地下建築物構造用の回転とスライドが自己調整できるクイックチェンジ可能なショックマウント。
【請求項５】
前記上部接続部品には、上部設置板（１）、前記上部設置板（１）の上に固定された第１ボルトスリーブ（８）、及び前記上部台板（２）と前記上部設置板（１）とをねじ連結するための第１シャーボルト（９）が含まれることを特徴とする請求項１に記載の地下建築物構造用の回転とスライドが自己調整できるクイックチェンジ可能なショックマウント。
【請求項６】
前記上部設置板（１）は、溶接アンカーバーを介して地下建築物構造の頂部梁の底部に固定されていることを特徴とする請求項５に記載の地下建築物構造用の回転とスライドが自己調整できるクイックチェンジ可能なショックマウント。
【請求項７】
前記下部接続部品には、下部設置板（５）、前記下部設置板（５）に固定されている第２ボルトスリーブ（１１）、及び前記下部台板（４）と前記下部設置板（５）とをねじ連結するための第２シャーボルト（１０）が含まれることを特徴とする請求項１に記載の地下建築物構造用の回転とスライドが自己調整できるクイックチェンジ可能なショックマウント。
【請求項８】
前記下部設置板（５）は、溶接アンカーバーを介して地下建築物構造の主要柱の頂部に固定されていることを特徴とする請求項７に記載の地下建築物構造用の回転とスライドが自己調整できるクイックチェンジ可能なショックマウント。
【請求項９】
前記接触面の摩擦を軽減するための材料は、ポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項１に記載の地下建築物構造用の回転とスライドが自己調整できるクイックチェンジ可能なショックマウント。
【請求項１０】
前記マウントには回転モードとスライドモード、この二つのモードがあることを特徴とする請求項１に記載の地下建築物構造用の回転とスライドが自己調整できるクイックチェンジ可能なショックマウント。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築工学の技術分野に関し、詳しくは、地下建築物構造用の回転とスライドが自己調整できるクイックチェンジ可能なショックマウントに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
都市化の加速に伴い、都市空間の需要が急増している。地上の土地資源の下方への延長として、地下空間資源は国の戦略資源であり、その開発と利用は都市の土地資源不足、交通渋滞、頻発する浸水災害を効果的に軽減できる。世界の都市開発の経験は、地下空間の科学的開発と安全な利用が、都市の居住空間を改善し、都市開発の方法を変える唯一の方法であることを示している。「複雑な機能、三次元開発、公共交通指向を備えた集中的且つコンパクトな開発モデルを推進し、地上と地下の空間利用を統合する。」中国の地下土木建設は黄金時代に入った。地下鉄交通を例にとると、２０２２年までに合計２３都市で５７本の新しい都市鉄道交通線が追加され、総走行距離は１，０３０キロメートルに達し、新しい駅は６２９か所になると推定されている。
【０００３】
現在の耐震設計では、主に補強率の増加や断面サイズの増大により地下構造物の剛性を高め、構造物の耐震性能を向上させているが、この設計法では構造体の内力が増大する場合が多く、同時に局所補強法では剛性の急激な変化、局所的な応力集中、脆弱部の移動などの問題が発生しやすい。地下建築物構造の地震被害に関する調査研究によると、地下建築物構造は主に柱の破損によって引き起こされ、柱の端に衝撃吸収装置を配置することで被害を効果的に軽減でき、主要柱の地震応答を効果的に低減できるので、構造全体の耐震性能を向上できる。
【０００４】
地下建築構造物は地中に埋設されており、表層土からの垂直力を受けるため、地下建築構造物の主要柱は地上構造物に比べて軸方向の圧縮率が大きくなる。一般に、スライドマウントを地下の建物構造物に適用する場合、垂直方向の圧力が大きいため、小規模な地震ではスライドマウントが滑ることができず、小規模な地震が繰り返すと、構造物に与える影響により構造性能が低下する。また、衝撃吸収装置に関する既存の研究では、地震時の構造堅牢性の向上のみに焦点が当てられており、地震後の復旧段階における構造物の回復性が無視されていることが多い。この理由から、本発明は、地下建築物構造用の回転とスライドが自己調整できるクイックチェンジ可能なショックマウントを提案する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、従来技術における上述の欠点の少なくとも１つを克服するために、地下建築物構造用の回転とスライドが自己調整できるクイックチェンジ可能なショックマウントを提供することである。当該マウントにはクイックチェンジ部品が設けられ、地震後の制振部品のクイックチェンジを実現でき、構造の地震後の回復時間を効果的に短縮し、構造の回復性を向上させる。同時に、構造の主材料は鋼であり、ゴムベアリングよりも安価で、製造が容易で、耐久性が高いため、地下建築物構造の耐震性能を効果的に向上できる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発明概念：地下建築物構造の特性に基づいて、設計者は、回転とスライドが自己調整できるショックマウントを提案し、小さな地震の作用下で、マウントが回転でき、主要柱の頂部の拘束条件を変更することで、主要柱の地震応答を軽減できる。大地震の作用下では、マウントはスライドすることができ、地震中の地下建築物構造の主要柱の内力が耐力を超えないようにすることができる。異なる強度の地震に直面しても、マウントは回転とスライドの自己調整を実現できて、構造物の安全性を最大限に高める。
【０００７】
本発明は、以下の技術的解決策によって実現できる。
地下建築物構造用の回転とスライドが自己調整できるクイックチェンジ可能なショックマウントであって、当該マウントには、上部接続部品、下部接続部品、及び上部接続部品と下部接続部品との間に位置する制振部品が含まれ、上記制振部品には、順次に接触されている上部台板、スチールスライダ及び下部台板が含まれ、スチールスライダと接触する上記上部台板の側面、およびスチールスライダと接触する下部台板の側面には、一層の接触面の摩擦を軽減するための材料がそれぞれ設置され、上記上部台板は、上部接続部品の底面に固定され、上記下部台板は、下部接続部品の頂面に固定されている。
【０００８】
更に、上記スチールスライダの上部は半球体であり、下部は円柱であり、上記円柱の底面が円弧状凸面である。
【０００９】
更に、スチールスライダと接続する上記上部台板側面の中央には、半球体と嵌合する溝が設けられ、スチールスライダと接続する上記下部台板側面の中央には、円弧状凸面と嵌合する溝が設けられている。
【００１０】
より具体的には、上部台板の中央には、スチールスライダの上半分の球面に嵌合する溝が設けられて、地面が揺れたときにスチールスライダ３がその中で回転するようになっている。下部台板には、スチールスライダの下側凹面と嵌合するスライド凹面が設けられて、スチールスライダが凹面上をスライドできるようになっている。同時に、凹面はスチールスライダにリセット力を提供するため、制振部品に一定の自己リセット能力を持たせる。地震が激しくない場合、スチールスライダは上部台板２の溝内で回転でき、主要柱頂部の接続形態を変化させて、地震時の主要柱の内力を軽減でき、地震が激しい場合、スチールスライダは下部台板４の凹面内をスライドし、スライドにより主要の内力を制限する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許