摩擦振子式免震軸受には 3 つの構造形式があります

市販されているすべての免震製品が地面の動きを吸収するためにゴムに依存しているわけではありません。このカテゴリは、材料のみではなく形状を通じて直接その要点を証明します。あ 摩擦振り子絶縁ベアリング 湾曲した滑り面と振り子運動の物理学を使用して、地震中の構造物の固有周期を延長し、そのメカニズムを滑り摩擦と組み合わせて同時にエネルギーを散逸します。ゴムベースの絶縁システムに慣れている購入者は、摩擦振り子絶縁ベアリングの性能を推進する物理学がエラストマーベアリングの設計とは大きく異なるため、同じ基礎となるメカニズムのバリエーションではなく、真に異なるエンジニアリングアプローチとして摩擦振り子絶縁ベアリングにアプローチする必要があります。

振り子の原理が構造物の運動周期をどのように延長するか

摩擦振り子免震ベアリングは、その上の構造物が湾曲した球面に沿って揺動できるようにすることで機能し、この球面の揺動により、剛に接続された建物と比較して構造物の運動周期が長くなります。この期間を延長すると、構造物の応答が、地震時に通常最も強い地動エネルギーの周波数範囲からシフトされ、上の建物に伝わる力が減少します。同時に、滑り界面で発生する摩擦は地震エネルギーを直接消費します。これは、ベアリングが個別の絶縁コンポーネントや減衰コンポーネントを必要とするのではなく、単一の機械システムを通じて 2 つの異なる機能を実行することを意味します。

振動周期の質量からの独立性が重要な理由

摩擦振り子式免震ベアリングの注目すべき特徴の 1 つは、追加の建物質量によって免震期間がシフトする他の免震システムとは異なり、振動周期がその上にある構造物の質量ではなく、湾曲した滑り面の形状に依存することです。この特性により、たとえ荷重計算が後から修正されたとしても、軸受の基本周期特性は一貫したままであるため、設計開発中に建物の質量推定値が変更された場合でも、構造エンジニアはより予測可能な動作を得ることができます。すべての絶縁システムがこの動作を共有するわけではないため、特定のプロジェクトのベアリング タイプを比較する場合、購入者はこの質量独立特性をサプライヤーに直接確認する必要があります。

固定軸受、一方向軸受、多方向軸受のタイプ

摩擦振り子軸受は、その動作能力に基づいて、固定軸受 (コード名 GD)、一方向可動軸受 (コード名 DX)、および多方向可動軸受 (コード名 SX) の 3 つの構造形式に分類されます。固定ベアリングは、水平方向の滑りを発生させずに垂直方向の支持力、垂直方向の回転性能、および落下防止ビーム保護を提供します。一方、一方向ベアリングは単一方向の滑り性能を追加し、多方向ベアリングは両方向に同時に滑ります。購入者は構造エンジニアと協力して、特定のプロジェクトに必要な固定ベアリングと可動ベアリングの組み合わせを決定する必要があります。これは、多くの免震システムでは、構造がさまざまな支持点での動きにどのように対応する必要があるかに応じて配置されたタイプの組み合わせが使用されているためです。

3 つのベアリング構成の比較

二重球面設計が重要な理由

最新の摩擦振り子式免震軸受の設計では、通常、単一の滑り面ではなく、直径が等しくない二重球面の滑り面が使用されており、この設計選択は特定の問題に対処しています。温度による変位と免震変位の両方が 1 つの軸受プレートに集中すると、上部プレートと下部プレートのサイズ比の不均衡が生じる可能性があります。慎重に計算された半径で 2 つの表面に変位要求を分散することで、ベアリングの全体構造がより均一で調整された状態に保たれ、実際のプロジェクトでの選択、構造設計、試運転、設置時の複雑さが軽減されます。これらの曲面間の滑り界面で生成される摩擦は、構造の水平方向の動きを散逸エネルギーに変換し、別個のアドオン システムとしてではなく、振り子の形状と並行して機能します。サプライヤーを比較するバイヤーは、提案されたかどうかを尋ねる必要があります。 摩擦振り子絶縁ベアリング は、この両面アプローチまたは古い片面設計を使用します。これは、その区別がベアリングのサポート プレートでの長期的な性能の一貫性に影響するためです。