JP2000145884A - 積層ゴム支承体 - Google Patents
積層ゴム支承体Info
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Abstract
込むことがなく、良好な初期性能が長期にわたって保持
されるプラグ入りの積層ゴム支承体を提供する。 【解決手段】 複数の剛性板13と複数のゴム状弾性板
12とを交互に積層してなる積層ゴム体11の開口部内
に弾塑性体プラグ16を圧入してなる積層ゴム支承体に
おいて、弾塑性体プラグ16の上部および下部の各外周
面にそれぞれ保護層17を設ける。
Description
に用いられる積層ゴム支承体に関する。
どの免震・除振装置として、図7に示すような、複数の
ゴム板1と複数の鋼板2とを交互に積層した積層ゴム体
3の中央開口部3aに、鉛等の軟質の金属からなる丸棒
(金属プラグ)4を挿入した金属プラグ入りの積層ゴム
支承体が知られている。図7中、5は、金属プラグ4の
上部およズ下部に嵌合された剪断キー部材、また、6
は、積層ゴム体3を基礎7や建築物8などに固定するた
めのフランジ金具を示している。
築物などを安定に支持しながら、地震発生時には水平方
向に変形して地震エネルギを低減するという、従来の積
層ゴムと鋼材ダンパの機能を併せ持つことができ、設置
スペースを削減することができるとともに、施工性も向
上するという特長を有している。
震・除振性能は、金属プラグ4の挿入状態が大きく関与
しており、金属プラグ4を挿入した時、金属プラグ4と
積層ゴム体3との間に隙間があると、積層ゴム体3によ
る金属プラグ4の拘束力が低下し、期待するような免震
・除振効果が十分得られないことが知られている。この
ため、従来は、開口部3a体積より 1%程度大きい体積
の金属プラグ4を圧入するなどの対策が講じられてい
る。
いては、初期にこのように隙間なく適正に金属プラグ4
が挿入されていても、一旦、地震などによって大きな剪
断変形を被ると、図8に示すように、金属プラグ4がゴ
ム板1に食い込み、これによって初期性能が損なわれる
おそれがあった。これは、一方で金属プラグ4がゴム板
1に食い込むことによって、その反対側でゴム板1との
間に隙間cが生じ、金属プラグ4の拘束力が低下するこ
とや、金属プラグ4とゴム板1が鋼板2により局部的に
破壊される結果、十分な降伏荷重や水平剛性が得られな
くなることなどによると考えられる。しかも、設置後、
金属プラグ4の挿入状態の良否を外部から確認すること
は困難である。
プラグ4がゴム板1に食い込むことがなく、良好な初期
性能が長期にわたって保持される積層ゴム支承体の開発
が求められている。
金属プラグ入り積層ゴム支承体においては、一旦、地震
などによって大きな剪断変形を被ると、金属プラグがゴ
ム板に食い込んで、良好な初期性能が損なわれるおそれ
があり、その対策が求められている。
になされたもので、大きな剪断変形を受けてもプラグが
ゴム板に食い込むことがなく、良好な初期性能が長期に
わたって保持されるプラグ入りの積層ゴム支承体を提供
することを目的とする。
は、複数の剛性板と複数のゴム状弾性板とを交互に積層
してなる上下に貫通する開口部を有する積層ゴム体と、
この積層ゴム体の前記開口部内に圧入された弾塑性体プ
ラグとを具備する積層ゴム支承体において、前記弾塑性
体プラグの上部および下部の各外周面にそれぞれ保護層
を設けたことを特徴としている。
ゴム体の開口部の上部および下部の各内壁面と弾塑性体
プラグの外周面との間に保護層が設けられているので、
地震などにより大きな剪断変形を受けても、弾塑性体プ
ラグが積層ゴム体に食い込むことはない。したがって、
開口部内に隙間が発生したり、弾塑性体プラグやゴム状
弾性板が局部的に破壊されることはなく、良好な免震・
除振性能が長期間保持される。
を用いて説明する。
示す断面図である。
この積層ゴム体11は、天然ゴムや合成ゴム等からなる
ゴム状弾性板12と、鋼板等の金属板(中間金属板)1
3とを非接着状態または接着状態(部分接着状態を含
む)で交互に積層するとともに、これらを上下両側から
2枚の鋼板等の金属板(連結金属板)14により挟持し
た構造を有している。
れを上下に貫通する円柱状開口部15が設けられてお
り、この開口部15には、円柱状の鉛プラグ16が圧入
されている。そして、この円柱状の鉛プラグ16の上部
および下部の各外周面にはそれぞれ保護層17が設けら
れている。
ー部材18が設けられており、これらの剪断キー部材1
8を介して、フランジ金具19が連結金属板14に固定
され、さらに、このフランジ金具19が基礎20や建築
物21などに固定されるようになっている。なお、フラ
ンジ金具19と連結金属板14の固定は、剪断キー部材
18のみによらず、さらにボルト(図示なし)等によっ
て完全に連結固定するようにしてもよい。また、図2に
示すように、剪断キー部材18を用いず、フランジ金具
19にインローを設けて固定するようにしてもよい。さ
らに、図3に示すように、連結金属板14とフランジ金
具19を一体に形成するようにしてもよい。
あるいはそれらに減衰物質を配合することにより減衰性
を付与したいわゆる高減衰ゴムの他、鋼線や樹脂、カー
ボン等からなる繊維を鉛プラグ16外周に編組もしくは
らせん状に巻き付けたり、図4に示すように、複数の鋼
等の金属やプラスチックからなる剛性リング22を鉛プ
ラグ16外周に挿嵌させることにより形成される。剛性
リング22を用いる場合には、中間金属板13と剛性リ
ング22の位置が対応するようにすることが望ましい。
保護層17は、本発明においては、なかでも弾性を有す
るゴムを主体として構成されていることが望ましく、特
に、高減衰ゴムの使用は微振動に対する防振効果を向上
させることができることからより望ましい。これは微振
動は保護層17を構成するゴムによってのみ伝達される
ため、高減衰ゴムを使用した場合にその伝達が効果的に
低減されるからである。なお、保護層17を、鋼線や繊
維、剛性リング等を用いて形成する場合には、これらを
ゴム、望ましくは高減衰ゴムに、鋼線や繊維、剛性リン
グが少なくとも積層ゴム体11に接触しないように埋設
することが望ましい。
および下端からそれぞれ積層部全長(すなわち、連結金
属板14間距離)Lのほぼ 1/6〜2/5 に達する範囲で設
けることが望ましく、積層部全長Lの 1/3〜2/5 に達す
る範囲がより望ましい。以下、その理由を説明する。
ときの積層ゴム体11は、図5に示すように上下層に大
きな曲がりが発生する。これを剪断力図(shearing for
cediagram )および曲げモーメント図(bending moment
diagram)で表すとそれぞれ図6(a)および図6
(b)となり、明らかに最外層で最大モーメントが発生
する。そして、実際に、図7に示すような従来構造の鉛
プラグ入り積層ゴム支承体に大剪断変形を加えたとこ
ろ、鉛のゴム板1への食い込みは、上部および下部とも
に上端および下端からそれぞれ積層部全長の 1/6〜2/5
の範囲、特に 1/3〜2/5 に集中していた。したがって、
少なくともこの範囲で保護層17を設ければよいことが
わかる。
除振性能や経済性などの観点からできるだけ小さくする
ことが望ましく、このことから、保護層17は、鉛プラ
グ16の上端および下端からそれぞれ積層部全長Lのほ
ぼ 1/6〜2/5 の範囲で設けることが望ましい。
する材料等によっても異なるが、通常、 1〜30mmの範囲
である。そして、保護層17をゴムで形成する場合、ゴ
ム状弾性板12の厚さが 1〜3mm のとき、剪断弾性率が
3〜6 kgf/cm2 のゴムを、ゴム状弾性板12の厚さが 3
〜10mmのとき、剪断弾性率が 4.5〜10kgf/cm2 のゴム
を、さらに、ゴム状弾性板12の厚さが10mm以上のとき
には、剪断弾性率が 8〜15kgf/cm2 のゴムをそれぞれ使
用することが望ましい。
いては、鉛プラグ16の上部および下部の各外周面に保
護層17が設けられているので、地震などにより大きな
剪断変形を受けても、鉛プラグ16がゴム状弾性板12
へ食い込むことはなく、開口部15内に隙間が発生した
り、鉛プラグ16やゴム状弾性板12が局部的に破壊さ
れることはない。したがって、初期の良好な免震・除振
性能が長期間保持される。また、保護層17が鉛プラグ
16の上部および下部外周面に限られているので、鉛プ
ラグ16の全外周面に設けたものに比べ、免震・除振性
能に優れるうえ、製造時間や製造コストを短縮削減する
ことができる。
プラグ16からなる例について説明したが、銅をはじめ
弾塑性挙動を示すものであれば特に限定されるものでは
ない。また、上記の例では、鉛プラグ16を積層ゴム体
11の中央部 1箇所に圧入しているが、本発明において
は、複数箇所に圧入するようにしてもよい。この場合、
圧入箇所は積層ゴム体11に対し均等に位置させること
が望ましい。
支承体によれば、積層ゴム体の開口部内に圧入された弾
塑性体プラグの上部および下部の各外周面にそれぞれ保
護層を設けるようにしたので、地震などにより大きな剪
断変形を受けても、弾塑性体プラグがゴム状弾性板へ食
い込むのを防止することができ、開口部内に隙間が発生
したり、弾塑性体プラグやゴム状弾性板が局部的に破壊
するのを抑制することができる。したがって、初期の良
好な免震・除振性能が長期間保持される。しかも、弾塑
性体プラグの全外周面に設けた場合に比べ、免震・除振
性能を高め、かつ、経済性を向上させることができる。
面図。
部断面図。
示す要部断面図。
を示す断面図。
(b)は同曲げモーメント図。
属プラグの食い込み状態を示す断面図。
Claims (6)
- 【請求項1】 複数の剛性板と複数のゴム状弾性板とを
交互に積層してなる上下に貫通する開口部を有する積層
ゴム体と、この積層ゴム体の前記開口部内に圧入された
弾塑性体プラグとを具備する積層ゴム支承体において、 前記弾塑性体プラグの上部および下部の各外周面にそれ
ぞれ保護層を設けたことを特徴とする積層ゴム支承体。 - 【請求項2】 前記保護層が、前記弾塑性体プラグの上
端および下端から積層ゴム体の積層部全長のほぼ 1/6〜
2/5 に達する範囲でそれぞれ設けられていることを特徴
とする請求項1記載の積層ゴム支承体。 - 【請求項3】 前記保護層の厚さが、 1〜30mmであるこ
とを特徴とする請求項1または2記載の積層ゴム支承
体。 - 【請求項4】 前記保護層が、ゴムを主体としてなるこ
とを特徴とする請求項1乃至3のいずれか 1項記載の積
層ゴム支承体。 - 【請求項5】 前記保護層が、高減衰ゴムを主体として
なることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか 1項記
載の積層ゴム支承体。 - 【請求項6】 前記弾塑性体プラグが、鉛からなること
を特徴とする請求項1乃至5のいずれか 1項記載の積層
ゴム支承体。
Priority Applications (1)
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JP2000145884A true JP2000145884A (ja) | 2000-05-26 |
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ID=18041797
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2000145884A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010013831A (ja) * | 2008-07-02 | 2010-01-21 | Tokai Rubber Ind Ltd | 支承装置 |
CN106351117A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-01-25 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 一种单侧阻尼弹塑性钢支座及其阻尼方法 |
CN109505365A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-03-22 | 重庆水利电力职业技术学院 | 一种土木工程抗震结构 |
EP3540151A1 (en) * | 2018-03-15 | 2019-09-18 | Soletanche Freyssinet | Enhanced seismic isolation lead rubber bearings |
CN112303165A (zh) * | 2019-07-31 | 2021-02-02 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种用于变压器类设备的隔震装置和隔震方法 |
-
1998
- 1998-11-04 JP JP31347898A patent/JP2000145884A/ja active Pending
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WO2019175310A1 (en) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | Soletanche Freyssinet | Enhanced seismic isolation lead rubber bearings |
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CN112303165A (zh) * | 2019-07-31 | 2021-02-02 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种用于变压器类设备的隔震装置和隔震方法 |
CN112303165B (zh) * | 2019-07-31 | 2023-09-08 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种用于变压器类设备的隔震装置和隔震方法 |
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