JPH07207764A

JPH07207764A - 高曲げ剛性積層ゴム支承

Info

Publication number: JPH07207764A
Application number: JP400694A
Authority: JP
Inventors: Isao Nishimura; 功西村; Mitsuo Sakamoto; 光雄坂本; Norihiko Adachi; 憲彦足立; Shunichi Yamada; 俊一山田; Tomohiko Arita; 友彦有田; Norihide Kojika; 紀英小鹿; Katsuyasu Sasaki; 勝康佐々木
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1994-01-19
Filing date: 1994-01-19
Publication date: 1995-08-08
Anticipated expiration: 2013-03-25
Also published as: JP2730475B2

Abstract

(57)【要約】【目的】高い鉛直剛性と低い剪断剛性を保持しつつ、
高い曲げ剛性を持たせた高曲げ剛性積層ゴム支承を提供
する。【構成】上及び下フランジと中間フランジの間に、鋼
板とゴムを互層した積層ゴムを配し、積層ゴムの外周に
放斜状に、数本ワイヤブレースを、上及び下フランジと
中間フランジの間にクロスして緊張せしめ、ばね手段と
した高曲げ剛性積層ゴム支承。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】建築構造物の免震或いは床免震、
機械構造物、動吸振器等の支承に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は、図７、図８或いは図９に示すよ
うにゴム層と鋼製板の互層構造を特徴とする積層ゴムが
用いられていた。しかし、この構造では曲げモーメント
Ｍに対するゴムの曲げ剛性は低く、また底面積に比べて
背丈が低いと剪断剛性が大きく、長周期の振動には適用
出来ず、剪断剛性を低くしようとして、背丈を高くする
と曲げ剛性が欠如して不都合であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、建築物の
横断面積に対して高さが比較的低く建築物が地震力によ
って曲げ変形を、あまり起こさない建築物では、底面積
と支承の背丈のプロポーションを適切に選べば従来の図
７に示すような積層ゴム支承は有効に振動を吸振する。
建築物の軸方向の曲げ変形が小さいため、建築物が単一
な剛体と見做され地面との剪断振動の挙動をとるからで
ある。しかし建築物の横断面積に対して高さがある程度
以上高くなると振動の挙動が高さの低い建築物にみる剛
体振動とは全く性格の異なったものになる。建築物の横
断面積に比べて高さが高い建築物は一種の板ばね状の挙
動をとる。つまり中央自由支持の不静定梁と同様に見做
され撓み振動のばね定数は、高さのｎ乗（ｎ＞１）に逆
比例して小さくなる。従って小さい外力で大きな撓み振
動を起こす。例えば、振動の伝播速度を３０ｍ／ｓｅｃ
と仮に見積もれば７０ｍの高さの建築物の振動周期は
２．５ｓｅｃとなり従来の剪断振動吸収支承では到底免
震出来る範囲内にはない。そこで本発明では、特に長
周期の固有周期を持つ建築構造物或いは機械構造物、動
吸振器等に応用出来る支承を提供する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上下のフランジ間に中間
フランジを設けフランジ間は鋼板とゴムを互層して積層
ゴムとし、該積層ゴムの外周に沿ってフランジ間に、鉛
直方向に複数本の支持機構又はばね機構ｋ_vを配置して
支承を形成する。この様子を図３に示す。また、中間フ
ランジとフランジ間の支持又はばねは、例えば図４、図
５に示すように複数段にすることも可能である。ばね手
段としては、上側のフランジの外周点と、その内側即ち
積層ゴムの外周点を止点として下側のフランジの内側、
即ち積層ゴムの外周点とその外側、フランジの外周近く
の２点にプーリを設け、前記２点の止点に、前記プーリ
を介してクロスして、ワイヤロープをターンバックルで
緊張するような、ワイヤによる連続したブレース構造と
してもよいし、普通のつる巻きばねでもよい。

【０００５】

【作用】従来の積層ゴムでは、曲げ剛性が低いため座屈
荷重の低下を防ぐことが出来ず軸力を支えきれなかっ
た。しかし支持機構又はばね機構を付与した本発明の支
承では、中間フランジを通して曲げモーメントを打ち消
すため、全体の曲げ剛性が高まり座屈荷重の低下を防ぐ
ことが出来る。図９は従来の積層ゴムで高さがある場合
の変形図で座屈を起こそうとしているところを示す。図
１０は高さがある積層ゴムに、曲げ剛性を高める支持剤
或いはばね剤を配した時の変形図である。

【０００６】図６はばね手段としてワイヤによる連続し
たブレース構造部分の拡大図で、その変形例を示してい
る。ワイヤによる連続したブレース構造のため、水平変
形に伴う曲げ変形を吸収する一方、ワイヤは一体となっ
ているので、水平変形時も全体長は変化せず剪断剛性は
殆どない。引張方向に対しては鋼製のワイヤを用いれば
極めて高い剛性を持ち、積層ゴムの曲げ剛性を充分に高
めることが出来る。圧縮方向については、剛性は期待出
来ないが、反対側に配置したワイヤブレースの引張剛性
が高いので問題はない。

【０００７】

【実施例】図１に連続したワイヤブレース４を、ばね手
段として応用した一例を示す。上下フランジ１の中間に
中間フランジ１’を設け、上部フランジ１と中間フラン
ジ１’及び中間フランジ１’と下部フランジ１の間に
は、鋼板とゴムを互層した積層ゴム２を形成する。積層
ゴムの外周上、中心に向かって放斜状に８本、外周の止
点６から内周の止点６までクロスさせながら、ターンバ
ックル３とプーリ５を介してワイヤブレース材４を緊張
する。緊張するワイヤブレース４は８本に限定しない。

【０００８】中間フランジ１’は、図１、３では１枚で
あるが、図４では２枚、図５では３枚の例を示し中間フ
ランジの数に制限はない。又、ばね手段はワイヤブレー
ス４に限らず、つる巻ばねでも可能である。

【０００９】図１１には支持剤として、ボールベアリン
グを用いた一例を示す。この例では２段の積層ゴム２の
中間板１’より、ボールベアリングを４個取りつけてい
る。

【００１０】又、図１２に示すように、積層ゴムの厚さ
は一定である必要はなく、又、全段にわたって、支持
材、或いはばね材が入っていなくてもよい。

【００１１】

【発明の効果】本発明の効果は、従来の積層ゴム支承に
比べて、高い鉛直剛性と低い剪断剛性を犠牲にすること
なく、高い曲げ剛性を付与した、高曲げ剛性積層ゴム支
承を提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】他のばね手段を用いた中間フランジ１枚の図で
ある。

【図４】中間フランジを２枚用いた図である。

【図５】中間フランジを３枚用いた図である。

【図６】ワイヤブレース材が作動している部分拡大図で
ある。

【図７】従来の積層ゴム支承の図で（ａ）は上面図を
（ｂ）は側面図を示す。

【図８】従来の積層ゴム支承に曲げモーメントＭが作用
した図である。

【図９】従来の積層ゴム支承に軸力と水平力が作用した
図である。

【図１０】本発明の高曲げ剛性積層ゴム支承に、軸力と
水平力が作用した図である。

【図１１】（ａ）支持材として、ボールベアリングを用
いた高曲げ剛性積層ゴム支承の側面図である。（ｂ）図１１（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

【図１２】厚みの異なった３段積層ゴム支承の上段と下
段に、支持機構としてボールベアリングを配した例であ
る。

【符号の説明】

１・・・上下フランジ、１’・・・中間フランジ、２・
・・積層ゴム、３・・・ターンバックル、４・・・ワイ
ヤブレース、５・・・プーリ、６・・・止点、７・・・
つる巻きばね、８・・・ボールベアリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田俊一東京都港区元赤坂１丁目２番７号鹿島建設株式会社内 (72)発明者有田友彦東京都港区元赤坂１丁目２番７号鹿島建設株式会社内 (72)発明者小鹿紀英東京都港区元赤坂１丁目２番７号鹿島建設株式会社内 (72)発明者佐々木勝康東京都港区元赤坂１丁目２番７号鹿島建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上下のフランジ間に中間フランジを設
け、フランジ間は鋼板とゴムを互層して積層ゴムとし、
該積層ゴムの外周に沿ってフランジ間に、鉛直方向に複
数の支持機構又はばね機構を配置してなることを特徴と
する高曲げ剛性積層ゴム支承。
【請求項２】中間フランジとフランジ間の支持機構又
はばね機構を複数段にしたことを特徴とする請求項１記
載の高曲げ剛性積層ゴム支承。
【請求項３】ばね手段として、ワイヤによる連続した
ブレース構造としたことを特徴とする請求項１又は２記
載の高曲げ剛性積層ゴム支承。
【請求項４】ばね手段として、つる巻ばねを使用した
ことを特徴とする請求項１又は２記載の高曲げ剛性積層
ゴム支承。
【請求項５】支持機構として、ボールベアリングを使
用したことを特徴とする請求項１又は２記載の高曲げ剛
性積層ゴム支承。