JPH1038024A - 免震手段としてのゴム積層構造体 - Google Patents
免震手段としてのゴム積層構造体Info
- Publication number
- JPH1038024A JPH1038024A JP19017196A JP19017196A JPH1038024A JP H1038024 A JPH1038024 A JP H1038024A JP 19017196 A JP19017196 A JP 19017196A JP 19017196 A JP19017196 A JP 19017196A JP H1038024 A JPH1038024 A JP H1038024A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- flange plate
- tensile force
- stress
- seismic isolation
- Prior art date
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- Withdrawn
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Springs (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 免震手段としてのゴム積層構造体を提供する
こと 【解決手段】 ゴム積層構造体が、地震発生時このゴム
積層構造体のゴム積層に加わる引張力による応力集中を
緩和するための手段が設けられている
こと 【解決手段】 ゴム積層構造体が、地震発生時このゴム
積層構造体のゴム積層に加わる引張力による応力集中を
緩和するための手段が設けられている
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、免震用ゴム積層体
と建造物並びに基礎とを定着するためのフランジプレー
トとから成る免震手段としてのゴム積層構造体に関す
る。
と建造物並びに基礎とを定着するためのフランジプレー
トとから成る免震手段としてのゴム積層構造体に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近時地震に対する関心が高まり、これに
伴い建造物を地震による災害から防護するための種々の
工夫がなされてきた。その一例として、建造物、例えば
ビルデイングの免震工法があげられる。この免震工法の
主流をなすのが、建造物を鋼板とゴム板とを相互に積層
した支承で支持する工法である。この工法は広範に適用
され、その成果が認められつつある。
伴い建造物を地震による災害から防護するための種々の
工夫がなされてきた。その一例として、建造物、例えば
ビルデイングの免震工法があげられる。この免震工法の
主流をなすのが、建造物を鋼板とゴム板とを相互に積層
した支承で支持する工法である。この工法は広範に適用
され、その成果が認められつつある。
【０００３】しかし、免震装置として使用される積層ゴ
ムは、鉛直方向の圧縮力に対しては、１００〜２００Ｋ
ｇf ／ｃｍ2 以上の耐力があるが、引張り力に対しては
２０Ｋｇf ／ｃｍ2 以上で降伏し破断を生じる。このた
め、引張り力が作用しないように設計する必要があり、
免震工法にとって一つの制約条件となっている。
ムは、鉛直方向の圧縮力に対しては、１００〜２００Ｋ
ｇf ／ｃｍ2 以上の耐力があるが、引張り力に対しては
２０Ｋｇf ／ｃｍ2 以上で降伏し破断を生じる。このた
め、引張り力が作用しないように設計する必要があり、
免震工法にとって一つの制約条件となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、冒頭に記載した様式の免震工法に使用されるゴム
積層体にあって、引張り力によるゴム積層体の積層ゴム
に及ぼす引張応力および応力集中が緩和され、従って積
層ゴムの破断も回避される免震用ゴム積層体を提供する
ことである。
題は、冒頭に記載した様式の免震工法に使用されるゴム
積層体にあって、引張り力によるゴム積層体の積層ゴム
に及ぼす引張応力および応力集中が緩和され、従って積
層ゴムの破断も回避される免震用ゴム積層体を提供する
ことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題は本発明によ
り、フランジプレートに地震発生時このゴム積層体に加
わる引張力による応力を緩和するための手段が設けられ
ていることによって解決される。上記の手段として、本
発明にあっては、このフランジプレートに引張力による
応力の集中を緩和するスリットが形成されている 更に、本発明にあっては、上記の手段として、フランジ
プレートに引張力による応力の集中を緩和する溝が形成
されている。
り、フランジプレートに地震発生時このゴム積層体に加
わる引張力による応力を緩和するための手段が設けられ
ていることによって解決される。上記の手段として、本
発明にあっては、このフランジプレートに引張力による
応力の集中を緩和するスリットが形成されている 更に、本発明にあっては、上記の手段として、フランジ
プレートに引張力による応力の集中を緩和する溝が形成
されている。
【０００６】以下に添付した図面につき本発明を詳細に
説明する。
説明する。
【０００７】
【発明の実施の態様】先ず、本発明の技術の基礎となっ
ている思想を説明する。図１および図２には、免震手段
としてのゴム積層構造体を使用した場合の、積層ゴムに
圧縮力Ｄと引張力Ｚとが作用した際のこの積層ゴムに対
するこれらの力の力学的な挙動を示した。
ている思想を説明する。図１および図２には、免震手段
としてのゴム積層構造体を使用した場合の、積層ゴムに
圧縮力Ｄと引張力Ｚとが作用した際のこの積層ゴムに対
するこれらの力の力学的な挙動を示した。
【０００８】これらの図に示されているように、免震用
ゴム積層構造体３の積層ゴム３′の鉛直方向の力学特性
は、圧縮領域と引張領域とにおいてその剛性が大きく異
なる。これは、圧縮力Ｄが基礎のコンクリート４からフ
ランジプレート１を介して均一に積層ゴム３′に伝えら
れるのに対して、引張力Ｚは基礎のコンクリート４から
フランジプレート１のボルト２を介して伝わるためにフ
ランジプレート１が変形を起こすことによる。この圧縮
力Ｄと引張力Ｚによるフランジプレート１の挙動を図３
と４に示した。今仮に圧縮領域と引張領域とで剛性が同
一であれば、転倒モーメントによる圧縮力と絶対値が同
じ引張力が生じることとなる（図３参照）。剛性が異な
っている場合引張力Ｚは比較的小さく（図４参照）、積
層ゴム３′が引張降伏するまでに大きな変位が必要とな
る。
ゴム積層構造体３の積層ゴム３′の鉛直方向の力学特性
は、圧縮領域と引張領域とにおいてその剛性が大きく異
なる。これは、圧縮力Ｄが基礎のコンクリート４からフ
ランジプレート１を介して均一に積層ゴム３′に伝えら
れるのに対して、引張力Ｚは基礎のコンクリート４から
フランジプレート１のボルト２を介して伝わるためにフ
ランジプレート１が変形を起こすことによる。この圧縮
力Ｄと引張力Ｚによるフランジプレート１の挙動を図３
と４に示した。今仮に圧縮領域と引張領域とで剛性が同
一であれば、転倒モーメントによる圧縮力と絶対値が同
じ引張力が生じることとなる（図３参照）。剛性が異な
っている場合引張力Ｚは比較的小さく（図４参照）、積
層ゴム３′が引張降伏するまでに大きな変位が必要とな
る。
【０００９】上記のような積層ゴム３′の鉛直剛性の非
線形特性を考慮するとゴムが引張降伏するまでには大き
な変位が必要となり、余裕度が生じる。しかし、フラン
ジプレート１が変形するためにゴムに伝わる応力が均一
でなくなり、ゴム端部に応力集中が生じる（図５の○印
の箇所参照）。この応力集中により積層ゴム３′のゴム
端部から亀裂が発生し、破断が生じる恐れがある。
線形特性を考慮するとゴムが引張降伏するまでには大き
な変位が必要となり、余裕度が生じる。しかし、フラン
ジプレート１が変形するためにゴムに伝わる応力が均一
でなくなり、ゴム端部に応力集中が生じる（図５の○印
の箇所参照）。この応力集中により積層ゴム３′のゴム
端部から亀裂が発生し、破断が生じる恐れがある。
【００１０】本発明にあっては、上記のような技術思想
から出発して、引張時の剛性を低下させると同時に、こ
の引張力による危険な応力集中（図６の領域Ｋ参照）
が、積層ゴムに生じるのを緩和するための、即ちこの応
力集中Ｋを分散させるための手段として、図７および図
８に示したように、フランジプレート１にスリット５を
形成した。このスリット５は、フランジプレートの周面
に形成された各々のボルト孔１０当たりその近傍に、か
つゴム積層体３方向に面したボルト孔１０の側面に形成
される。
から出発して、引張時の剛性を低下させると同時に、こ
の引張力による危険な応力集中（図６の領域Ｋ参照）
が、積層ゴムに生じるのを緩和するための、即ちこの応
力集中Ｋを分散させるための手段として、図７および図
８に示したように、フランジプレート１にスリット５を
形成した。このスリット５は、フランジプレートの周面
に形成された各々のボルト孔１０当たりその近傍に、か
つゴム積層体３方向に面したボルト孔１０の側面に形成
される。
【００１１】スリット５は、上記の配設理由から図７に
示したようにボルト孔１０の数、即ちボルト２の数に相
当して形成されるのが有利である。このようにフランジ
プレート１にスリット５を設けることにより、図８に示
したようにフランジプレート１のボルト２の周辺におけ
る引張力Ｚによって生じる応力集中Ｋが分散されて、応
力の緩和が可能となる。従って、引張力Ｚが加わった際
のフランジプレート１の縁部領域Ｒ（図５）における積
層ゴム３′との接合箇所の破断が回避される。
示したようにボルト孔１０の数、即ちボルト２の数に相
当して形成されるのが有利である。このようにフランジ
プレート１にスリット５を設けることにより、図８に示
したようにフランジプレート１のボルト２の周辺におけ
る引張力Ｚによって生じる応力集中Ｋが分散されて、応
力の緩和が可能となる。従って、引張力Ｚが加わった際
のフランジプレート１の縁部領域Ｒ（図５）における積
層ゴム３′との接合箇所の破断が回避される。
【００１２】スリット５によるこのような応力集中の分
散と応力の緩和が行われる理由は、このスリットにより
ゴムに生じる応力分布が変化するためである。ボルト孔
１０とスリット５とを平面図で示した図８から、応力集
中Ｋの分散状態が認められる。即ち、この図面から、引
張力Ｚが分散していることが明瞭に認められる。
散と応力の緩和が行われる理由は、このスリットにより
ゴムに生じる応力分布が変化するためである。ボルト孔
１０とスリット５とを平面図で示した図８から、応力集
中Ｋの分散状態が認められる。即ち、この図面から、引
張力Ｚが分散していることが明瞭に認められる。
【００１３】図９には図８と同様にボルト孔１０とスリ
ット５とが平面図で示されているが、この場合スリット
は設けられておらず応力集中Ｋの領域が認められる。図
１０とこの図の切断線Ａ−Ａに沿った断面図である図１
１に示すように、本発明の他の実施の態様により、引張
力による応力を緩和するための手段として、ゴム積層
３′を中心としたフランジプレート１′の周面に環状に
溝１２が形成されている。
ット５とが平面図で示されているが、この場合スリット
は設けられておらず応力集中Ｋの領域が認められる。図
１０とこの図の切断線Ａ−Ａに沿った断面図である図１
１に示すように、本発明の他の実施の態様により、引張
力による応力を緩和するための手段として、ゴム積層
３′を中心としたフランジプレート１′の周面に環状に
溝１２が形成されている。
【００１４】この溝１２による構造の場合、フランジプ
レート１′に引張力が加わった場合、このフランジプレ
ート１′が大きく撓むため積層ゴム３′に伝わる引張力
が相対的に緩和される。
レート１′に引張力が加わった場合、このフランジプレ
ート１′が大きく撓むため積層ゴム３′に伝わる引張力
が相対的に緩和される。
【００１５】
【発明の効果】本発明により、建造物の幅または奥行き
に対する高さが比較的高い建造物にあって、従来の方法
では地震の際引張力が作用した場合の積層ゴム支承によ
る免震のための設計が困難であったが、本発明によりこ
のような建造物の免震化が可能となった。
に対する高さが比較的高い建造物にあって、従来の方法
では地震の際引張力が作用した場合の積層ゴム支承によ
る免震のための設計が困難であったが、本発明によりこ
のような建造物の免震化が可能となった。
【図１】圧縮力が加わった際の免震ゴム積層体の力学的
な挙動を示す図である。
な挙動を示す図である。
【図２】引張力が加わった際の免震ゴム積層体の力学的
な挙動を示す図である。
な挙動を示す図である。
【図３】圧縮力と引張力の力学的な挙動を示す図であ
る。
る。
【図４】圧縮力と引張力の力学的な挙動を示す図であ
る。
る。
【図５】免震ゴム積層構造体において引張力が加わった
際に、ゴム積層体の最も引張力が集中する領域を示した
図である。
際に、ゴム積層体の最も引張力が集中する領域を示した
図である。
【図６】応力集中領域を示した図５に相当する平面図で
ある。
ある。
【図７】免震用ゴム積層構造体のための引張力による応
力を緩和するための、本発明によるフランジプレートの
図である。
力を緩和するための、本発明によるフランジプレートの
図である。
【図８】本発明によるフランジプレートを使用した際
の、応力集中の分散状態を示す図である。
の、応力集中の分散状態を示す図である。
【図９】従来のフランジプレートを使用した際の応力集
中を示す図である。
中を示す図である。
【図１０】本発明による他の実施の態様により溝を形成
したフランジプレートの図である。
したフランジプレートの図である。
【図１１】図１０の切断線Ａ−Ａに沿った断面図であ
る。
る。
１、１′ フランジプレート ２ ボルト ３ ゴム積層体 ３′ 積層ゴム ４ 基礎コンクリート ５ スリット １０ ボルト孔 １２ 溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 俊夫 東京都青梅市新町2222番地 株式会社錢高 組技術研究所内 (72)発明者 江口 清 東京都千代田区富士見２丁目10番26号 前 田建設工業株式会社内 (72)発明者 和田 章 神奈川県横浜市緑区長津田町4259番地
Claims (3)
- 【請求項１】 免震用ゴム積層体と建造物並びに基礎と
を定着するためのフランジプレートとから成る免震手段
としてのゴム積層構造体において、このフランジプレー
ト（１，１′）に地震発生時このゴム積層体（３′）に
加わる引張力（Ｚ）による応力集中を緩和するための手
段が設けられていることを特徴とする免震手段としての
ゴム積層構造体。 - 【請求項２】 引張力（Ｚ）による応力集中を緩和する
ための手段としてフランジプレート（１）にスリット
（５）が形成されていることを特徴とする請求項１に記
載の免震手段としてのゴム積層構造体。 - 【請求項３】 引張力（Ｚ）による応力集中を緩和する
ための手段としてフランジプレート（１′）に溝（１
２）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載
の免震用ゴム積層構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19017196A JPH1038024A (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 免震手段としてのゴム積層構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19017196A JPH1038024A (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 免震手段としてのゴム積層構造体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1038024A true JPH1038024A (ja) | 1998-02-13 |
Family
ID=16253625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19017196A Withdrawn JPH1038024A (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 免震手段としてのゴム積層構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1038024A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005163281A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-23 | Oiles Ind Co Ltd | 積層ゴム免震支承装置の取付構造 |
| JP2005171609A (ja) * | 2003-12-10 | 2005-06-30 | Oiles Ind Co Ltd | 積層ゴム免震支承装置の取付構造 |
| CN104975664A (zh) * | 2014-04-09 | 2015-10-14 | 株式会社普利司通 | 隔震装置 |
-
1996
- 1996-07-19 JP JP19017196A patent/JPH1038024A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005163281A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-23 | Oiles Ind Co Ltd | 積層ゴム免震支承装置の取付構造 |
| JP2005171609A (ja) * | 2003-12-10 | 2005-06-30 | Oiles Ind Co Ltd | 積層ゴム免震支承装置の取付構造 |
| CN104975664A (zh) * | 2014-04-09 | 2015-10-14 | 株式会社普利司通 | 隔震装置 |
| JP2015200390A (ja) * | 2014-04-09 | 2015-11-12 | 株式会社ブリヂストン | 免震装置 |
| CN104975664B (zh) * | 2014-04-09 | 2019-10-15 | 株式会社普利司通 | 隔震装置 |
| TWI683051B (zh) * | 2014-04-09 | 2020-01-21 | 日商普利司通股份有限公司 | 防震裝置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031007 |