JPH11148534A - 滑り型の免震支承装置 - Google Patents

滑り型の免震支承装置

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JPH11148534A
JPH11148534A JP32943397A JP32943397A JPH11148534A JP H11148534 A JPH11148534 A JP H11148534A JP 32943397 A JP32943397 A JP 32943397A JP 32943397 A JP32943397 A JP 32943397A JP H11148534 A JPH11148534 A JP H11148534A
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laminated rubber
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仁 森本
Ikuo Hayashi
郁夫 林
Shiyouzou Shinahama
昭三 尻無濱
Masayoshi Ikenaga
雅良 池永
Shinichi Sakuraba
信一 櫻庭
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 滑り当接面における摩擦抵抗の低減を図り得
て、滑り当接面での容易な滑り変位を確保し得て、加え
て、大規模の地震等による振動に対しては勿論のこと、
中小規模の地震等による振動に対しても滑り変位を生じ
させることができ、而して、小規模から大規模に至る地
震等による振動に対して効果的な振動減衰を得ることが
できる滑り型の免震支承装置を提供すること。 【解決手段】 免震支承装置1は、鋼板等からなる補強
層2と天然ゴム等からなるゴム層3とを交互に積層して
なる積層ゴム体4と、積層ゴム体4の上端面5に取り付
けられた滑り部材6と、積層ゴム体4内に装着された鉛
支柱7とを具備している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビルディング等の
構造物を支持するための支承装置、更に具体的には、か
かる構造物を地震等に基づく振動等から保護して支持す
るための滑り型の免震支承装置に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】補強層とゴム層とを交
互に積層してなる積層ゴム体を具備してなる滑り型の免
震支承装置は、上部構造物と下部構造物又は地盤との間
に配されて上部構造物を支持し、しかも、地震等の振動
の上部構造物への伝達を低減すると共に、上部構造物の
振動を減衰させるために使用される。かかる免震支承装
置としては、その上端面及び下端面を上部構造物と下部
構造物又は地盤とにそれぞれ固定して用いられる原点復
帰型のものと、その上端面及び下端面のいずれか一方
を、上部構造物と下部構造物又は地盤とのいずれか一方
に固定し、他方を上部構造物と下部構造物又は地盤との
いずれか他方に対して滑り変位自在にして用いられる滑
り型のものとがある。
【0003】滑り型の免震支承装置は、積層ゴム体の一
端面側と相手材とを滑り自在に当接させ、積層ゴム体自
体の弾性変形と、滑り自在な当接面における積層ゴム体
と相手材との互いの水平方向の相対的な滑り変位とによ
り、上部構造物を地震等の振動から保護するようにして
いる。そして、従来では、滑り型の免震支承装置は、中
小規模の地震では、積層ゴム体を水平方向に剪断変形さ
せて、地震力をこの剪断変形により低減し、上部構造物
への振動の伝達を低減し、大規模の地震では、滑り自在
な当接面において水平方向に滑り変位させ、この大規模
の地震による振動を構造物へ伝達させないと共に、滑り
変位における摩擦熱によりその振動エネルギを減衰さ
せ、これにより上部構造物を振動から効果的に保護する
ようにしている。
【0004】かかる滑り型の免震支承装置おいては、中
小規模の地震は勿論のこと、比較的大規模の地震振動で
も、滑り自在な当接面における摩擦抵抗力以下の振動で
は、積層ゴム体のみの剪断変形となるため、振動エネル
ギの減衰を十分に得ることができず、全体としての振動
エネルギの減衰が実質的に滑り変位における摩擦熱のみ
に依存する結果、上部構造物への地震振動の低減効果が
極めて小さいものとなる。
【0005】更に、積層ゴム体は、その水平剛性が比較
的小さく弾性体のように振る舞うので、風等の比較的小
さな外力によっても剪断変形される結果、これによって
支持される上部構造物は、風等の外力によって容易に振
動される虞がある。
【0006】本発明は、前記諸点に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは、大規模の地震等に
よる振動においては勿論のこと、中小規模の地震等によ
る振動においても、滑りが生じない程度の振動からも地
震振動エネルギを吸収することができ、而して、小規模
から大規模に至る地震等による振動に対して効果的な振
動減衰を得ることができ、しかも、風等の比較的小さな
外力によっては上部構造物を振動させないようにするこ
とができる滑り型の免震支承装置を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の上部構造物と下
部構造物又は地盤との間に配されて、上部構造物を免震
支持する滑り型の免震支承装置は、補強層とゴム層とを
交互に積層してなる積層ゴム体と、この積層ゴム体の一
端面に取り付けられた滑り部材と、この滑り部材と対面
する上部構造物又は下部構造物若しくは地盤の面に固着
される支承受板と、積層ゴム体内に装着された少なくと
も一つの鉛支柱とを具備しており、一端側では、支承受
板に滑り部材が摺動自在に接触し、他端側では、下部構
造物若しくは地盤又は上部構造物に固定される。
【0008】滑り部材は、ポリテトラフルオロエチレン
樹脂を主体とし、場合により、それにガラス繊維等の補
強繊維又は補強材を混入した板体で構成してもよいが、
これに代えて、鋼板と、この鋼板の一方の面に、ポリテ
トラフルオロエチレン樹脂粉末等を均一に配し、これを
溶融焼き付けして又はポリテトラフルオロエチレン樹脂
薄膜(フィルム又はシート)を鋼板の一方の面に接着剤
等により接着して形成された滑り層とを具備したもので
あってもよい。滑り層は、支持する荷重により大きなコ
ールドフロー等が生じないようにするために、その厚み
が数百ミクロンから数ミリメートル程度の値となるよう
に鋼板等に形成することが好ましいが、特にこれに限定
されない。
【0009】本発明の積層ゴム体は、補強層とゴム層と
を交互に積層してなる積層体と、この積層体の一端面に
固着された取付部材とを具備して構成される場合があ
る。この場合、滑り部材を、取付部材の一端面に形成さ
れた凹所に配してもよい。また本発明では、薄肉補強板
と、積層体の上面及び下面のうちの少なくとも一方に配
された厚肉補強板とを具備して補強層を構成してもよ
く、厚肉補強板を積層体の上面及び下面の両面に配する
場合、鉛支柱の各端部を厚肉補強板に配して当該鉛支柱
を積層ゴム体内に装着するとよい。補強層は、通常、鋼
板又は硬質の合成樹脂板で構成するが、好ましくは、鋼
板で構成する。鉛支柱は、積層ゴム体に一個のみ装着し
てもよいが、これに代えて、複数個を積層ゴム体に装
着、好ましくは軸対称に装着してもよい。
【0010】本免震支承装置は、上部構造物と下部構造
物又は地盤との間に配されて、上部構造物を免震支持す
るために使用されるものであるが、滑り部材を、上部構
造物側に配してもよく、又はこれに代えて、下部構造物
側若しくは地盤側に配してもよい。好ましい例では、支
承受板に対する滑り部材の全水平方向の相対摺動可能量
が10cm以上となるような支承受板とする。支承受板
には、ステンレス板又はクロムメッキされた鋼板等の長
期に渡っても錆びずに、滑り部材との当接面が常に平坦
に維持されるような板が用いられる。
【0011】なお、本免震支承装置は滑り型であるた
め、装置自体の原点復帰能力だけでは上部構造物を完全
に原点(初期設置位置)に復帰をさせることが困難であ
り、したがって、鉛支柱入り若しくは高減衰ゴムを使用
した積層ゴム体等からなる原点復帰型積層ゴム支承装置
又は水平ばね装置等を本免震支承装置に併用してもよ
い。
【0012】
【発明の実施の形態】次に本発明及び本発明の実施の形
態を、図に示す好ましい実施例に基づいて更に詳細に説
明する。なお、本発明はこれら実施例に何等限定されな
いのである。
【0013】
【実施例】図1において、本例の免震支承装置1は、鋼
板等からなる補強層2と天然ゴム等からなるゴム層3と
を交互に積層してなる積層ゴム体4と、積層ゴム体4の
上端面5に取り付けられた滑り部材6と、滑り部材6と
対面する上部構造物61の下面に固着された支承受板6
3と、積層ゴム体4内に装着された鉛支柱7とを具備し
ている。
【0014】積層ゴム体4は、前記の補強層2とゴム層
3とを交互に積層した円筒状の積層体11と、積層体1
1の一端面12に固着された円盤状又は方形状の取付部
材13と、積層体11の他端面14に固着された円盤状
又は方形状の鍔体15とを具備している。
【0015】補強層2は、複数枚の薄肉補強鋼板21
と、ゴム層3の上端面22及び下端面23に配された厚
肉補強鋼板24及び25とからなり、ゴム層3は、補強
層2の外周縁をも覆って形成されており、ゴム層3と補
強層2とは、加硫接着等により互いに接着されている。
【0016】取付部材13は、厚肉補強鋼板24にボル
ト等により固定されて、積層体11の一端面12に固着
されており、積層ゴム体4の上端面5でもある取付部材
13の上面には、凹所31が形成されている。鍔体15
は、厚肉補強鋼板25にボルト等により固定されて、積
層体11の他端面14に固着されている。
【0017】滑り部材6は、水平方向に変位しないよう
に、取付部材13の上面の凹所31に一部が配されて、
積層ゴム体4の上端面5に取り付けられている。本例の
滑り部材6は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂を主体
とする板状部材からなる。
【0018】鉛支柱7は、円柱状であって、その上端部
35が厚肉補強板24の段付き貫通孔36に、その下端
部37が厚肉補強板25の段付き貫通孔38に夫々配さ
れて、積層ゴム体4内に装着されている。
【0019】段付き貫通孔36に対面して取付部材13
には凹所41が、段付き貫通孔38に対面して鍔体15
には凹所42が夫々形成されており、貫通孔36と凹所
41とに渡ってキー部材51が、貫通孔38と凹所42
とに渡ってキー部材52が夫々嵌装されている。キー部
材51により積層体11に対する取付部材13の水平方
向の滑りが、キー部材52により積層体11に対する鍔
体15の水平方向の滑りが夫々阻止されるようになって
いる。鉛支柱7は、キー部材51及び52並びに積層体
11により形成される空間に、隙間が生じないように密
に装着されている。
【0020】以上の免震支承装置1は、例えば上部構造
物61と地盤の基礎62との間に配され、上部構造物6
1にボルト等により固定された支承受板63の下面に、
滑り部材6を摺動自在に接触させ、基礎62に鍔体15
をアンカーボルト等により固定して、上部構造物61を
免震支持するようにして使用される。
【0021】免震支承装置1では、支承受板63の下面
に滑り部材6を水平方向に摺動自在に接触させて、上部
構造物61に対して水平方向に滑り変位し易くし、しか
も、積層ゴム体4内に鉛支柱7を装着しているため、中
小規模の地震においては勿論のこと、大規模の地震にお
いても、積層ゴム体4に水平方向の剪断変形が生じる際
には常に鉛支柱7が剪断変形する結果、鉛支柱7の振動
エネルギ吸収効果を得ることができ、而して、相対的滑
り変位と積層ゴム体4の剪断変形とによる振動伝達抑制
効果に加えて、鉛支柱7の剪断変形と相対的滑り変位と
による振動エネルギ吸収効果により、上部構造物61を
中小規模から大規模までの地震の振動から効果的に保護
することができる。更に、免震支承装置1では、積層ゴ
ム体4の水平方向の剛性を適度に高くしているため、風
等の比較的小さな外力によっては積層ゴム体4が容易に
剪断変形されない結果、上部構造物が風等の外力によっ
ては振動されないことになる。
【0022】なお、免震支承装置1では、支承受板63
と滑り材6との間に水平方向の相対的滑り変位が生じた
後に、上部構造物61を初期設定位置(原点位置)に復
帰させる機能が十分でない。そこでこれを補うために、
図2に示すように、上部構造物61と基礎62との間に
水平方向にばね力を発生するばね装置71を免震支承装
置1に併置してもよく、更には図3に示すように、原点
復帰型積層ゴム支承装置72を併置してもよい。図3に
示す原点復帰型積層ゴム支承装置72は、積層ゴム体4
と同様の積層ゴム体73の上鍔体74(積層ゴム体4の
取付部材13に相当)がボルト等により上部構造物61
に、下鍔体75(積層ゴム体4の鍔体15に相当)がア
ンカーボルト等により基礎62に固定されて用いられ
る。この場合、積層ゴム体73のゴム層を、高減衰ゴム
を用いて形成してもよい。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、大規模の地震等による
振動においては勿論のこと、中小規模の地震等による振
動においても、滑りが生じない程度の振動からも地震振
動エネルギを吸収することができ、而して、小規模から
大規模に至る地震等による振動に対して効果的な振動減
衰を得ることができ、しかも、風等の比較的小さな外力
によっては上部構造物を振動させないようにすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい一実施例の断面図である。
【図2】図1の例の他の使用例の説明図である。
【図3】図1の例の更に他の使用例の説明図である。
【符号の説明】
1 免震支承装置 2 補強層 3 ゴム層 4 積層ゴム体 6 滑り部材 7 鉛支柱
フロントページの続き (72)発明者 尻無濱 昭三 東京都千代田区三崎町二丁目5番3号 鉄 建建設株式会社内 (72)発明者 池永 雅良 神奈川県藤沢市桐原町8番地 オイレス工 業株式会社藤沢事業場内 (72)発明者 櫻庭 信一 神奈川県藤沢市桐原町8番地 オイレス工 業株式会社藤沢事業場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上部構造物と下部構造物又は地盤との間
    に配されて、上部構造物を免震支持する滑り型の免震支
    承装置であって、補強層とゴム層とを交互に積層してな
    る積層ゴム体と、この積層ゴム体の一端面に取り付けら
    れた滑り部材と、この滑り部材と対面する上部構造物又
    は下部構造物若しくは地盤の面に固着される支承受板
    と、積層ゴム体内に装着された少なくとも一つの鉛支柱
    とを具備しており、一端側では、支承受板に滑り部材が
    摺動自在に接触し、他端側では、下部構造物若しくは地
    盤又は上部構造物に固定される滑り型の免震支承装置。
  2. 【請求項2】 滑り部材は、主としてポリテトラフルオ
    ロエチレン樹脂から形成されている請求項1に記載の滑
    り型の免震支承装置。
  3. 【請求項3】 積層ゴム体は、補強層とゴム層とを交互
    に積層してなる積層体と、この積層体の一端面に固着さ
    れた取付部材とを具備しており、滑り部材は、取付部材
    の一端面に形成された凹所に配されている請求項1又は
    2に記載の滑り型の免震支承装置。
  4. 【請求項4】 上部構造物と下部構造物又は地盤との間
    に配された水平ばね装置又は原点復帰型積層ゴム支承装
    置と併用される請求項1から3のいずれか一項に記載の
    滑り型の免震支承装置。
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