JP2008121224A - 免震用支承 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】建造物Pと建造物基礎Qとの間に設けられ、建造物Pの水平方向への移動を許容する。直径が50[mm]以上のロール又は直径が50[mm]以上のボールのうち少なくとも何れか一方と、長手方向長さが500[mm]以上のレール又は辺長さが500[mm]以上の支圧板のうち少なくとも何れか一方と、を含む。これらの部材のうち少なくとも何れか一の部材は、C含有量[wt%]が0.02以下であり、Si含有量[wt%]が3.0〜5.5であり、溶体化熱処理及び時効硬化熱処理が為された高Siステンレス鋼である。
【選択図】図1
Description
以下、本発明の第一実施形態を説明する。図1は本発明の第一実施形態に係る免震用支承の正面図であり、図2は本発明の第一実施形態に係る免震用支承の側面図である。即ち、図1と図2は互いに対応している。
Si[wt%]:3.0〜5.5
Mn[wt%]:0〜2.0
Ni[wt%]:5.0〜10.0
Cr[wt%]:6.0〜14.0
Mo[wt%]:0.2〜1.0
Cu[wt%]:0.5〜3.0
Nb[wt%]:0〜2.0
残り:Fe(ただし、不可避な不純物を含む。)
即ち、前述した時効硬化熱処理によって上記の高Siステンレス鋼の表面には、硬度HRC52以上の硬度の高い層が硬化深度Dp[mm]2~8程度に形成され得るので、大きな荷重を受けることで生じる剪断応力に対応可能な免震用支承100とできる(図15も併せて参照)と共に、耐摩耗性に優れた免震用支承100とできる。
図8は、高Siステンレス鋼の引張試験(JIS Z 2201 4号試験片:50トン万能試験機による。)の試験結果を示すグラフ図であり、横軸はSi含有量Si[wt%]を示し、縦軸は引張強度[N/mm2]を示す。本図によれば、第一に、引張強度が、高Siステンレス鋼のSi含有量に依存していること、第二に、高Siステンレス鋼のSi含有量Si[wt%]を3.0〜5.5とすれば大きな引張強度(具体的には、1200[N/mm2]以上)が得られること、が判る。なお、一般に、引張強度と耐圧強度とは略比例するものといえることから、本実施形態に係る高Siステンレス鋼(Si[wt%]:3.0〜5.5)は耐圧強度に優れ、大荷重に対応できると言える。
また、上述した製造方法による高Siステンレス鋼を採用することで、この製造方法によれば一次機械加工後の熱処理(溶体化熱処理・時効硬化熱処理)による熱変形が極めて小さいことから、例えば直径が50[mm]以上のロールや直径が50[mm]以上のボール、更には、長手方向長さが500[mm]以上のレールや辺長さが500[mm]以上の支圧板が(表面に形成された硬度の高い層を失うことなく)実現される。本願発明者による技術的試験によれば、1200×1200×25〜60tの大型な支圧板も実現可能であることが判っている。加えて、免震用支承100を大型化できることから、該免震用支承100の長周期化も達成される。
同様に、上述した製造方法による高Siステンレス鋼を採用することで、熱処理における熱変形を抑制するための特別な装置や技術を必要としないことから、免震用支承100の製造コストを極めて安価とできる。
また、窒化処理が為された高Siステンレス鋼を採用することで、表面に高硬度の層(例えば、表面硬度HV1000、窒化層深さD[mm]=0.02)が形成された免震用支承100とできるので、耐摩耗性に優れた免震用支承100とできる。
また、公知の通り耐食性に極めて優れた高Siステンレス鋼を採用することで、使用環境の如何を問わない免震用支承100とできると共に、グリース塗布などのメンテナンスの手間を省ける免震用支承100とできる。
図9は、高Siステンレス鋼の伸び試験(JIS Z 2201 4号試験片:50トン万能試験機による。)の試験結果を示すグラフ図であり、横軸はSi含有量Si[wt%]を示し、縦軸は伸び[%]を示す。本図によれば、第一に、伸びが、高Siステンレス鋼のSi含有量に依存していること、第二に、高Siステンレス鋼のSi含有量Si[wt%]を3.0〜5.5とすれば大きな伸び(具体的には、4.0[%]以上)が得られること、が判る。そして、大きな伸び性が確保されれば熱処理(溶体化熱処理・時効硬化熱処理)の際の割れが発生し難くなることから、本実施形態に係る高Siステンレス鋼(Si[wt%]:3.0〜5.5)は加工に起因する割れのない免震用支承100を提供する観点において優れていると言える。なお、本図によれば、高Siステンレス鋼のSi含有量Si[wt%]を3.8〜4.3とすれば、更に優れた伸び性とできることが判る。
次に、本発明の第二実施形態を説明する。図10は本発明の第二実施形態に係る免震用支承の正面断面図である。
次に、本発明の第三実施形態を説明する。図12は本発明の第三実施形態に係る免震用支承の平面図であり、図13は図12に示される免震用支承を対で建造物と建造物基礎との間に設けた状態を示す図であって、図12に示される免震用支承の左側面図に対応する。
2 中間支圧板部
3 建造物支圧板部
4 第一転動部
5 第二転動部
100 免震用支承
P 建造物
Q 建造物基礎
Claims (7)
- 建造物と、前記建造物の基礎と、の間に設けられ、前記建造物の水平方向への移動を許容する免震用支承であって、
前記免震用支承は、
直径が50[mm]以上のロール又は直径が50[mm]以上のボールのうち少なくとも何れか一方と、
長手方向長さが500[mm]以上のレール又は辺長さが500[mm]以上の支圧板のうち少なくとも何れか一方と、
を含み、
前記免震用支承を構成する上記の部材のうち少なくとも何れか一の部材は、C含有量[wt%]が0.02以下であり、Si含有量[wt%]が3.0〜5.5であり、溶体化熱処理及び時効硬化熱処理が為された高Siステンレス鋼である、
ことを特徴とする免震用支承 - 前記高Siステンレス鋼のSi含有量[wt%]が3.8〜4.3である、ことを特徴とする請求項1に記載の免震用支承
- 前記免震用支承は、
前記建造物の基礎から前記建造物へ向かって順に、前記建造物の基礎に固定される前記支圧板としての基礎支圧板部と、前記建造物の基礎及び前記建造物の何れにも固定されない前記支圧板としての中間支圧板部と、前記建造物に固定される前記支圧板としての建造物支圧板部と、を備え、
前記の基礎支圧板部と中間支圧板部との間には、水平な一方向としての第一方向へ前記建造物を移動可能とする第一転動部を二つ備え、
前記の中間支圧板部と建造物支圧板部との間には、前記第一方向と水平において直交する方向としての第二方向へ前記建造物を移動可能とする第二転動部を二つ備え、
上記の第一転動部は、前記基礎支圧板部に対して前記第一方向に沿って固着される前記レールと、前記中間支圧板部に対して同じく前記第一方向に沿って固着される前記レールと、これら両レール間で転動する少なくとも二つの前記ロールと、から成り、
上記の第二転動部は、前記中間支圧板部に対して前記第二方向に沿って固着される前記レールと、前記建造物支圧板部に対して同じく前記第二方向に沿って固着される前記レールと、これら両レール間で転動する少なくとも二つの前記ロールと、から成る、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の免震用支承 - 前記免震用支承は、前記建造物の一方向への移動を許容するリニアステージを互いに直交するように二つ配設して構成され、
前記リニアステージは、横設される前記レールと、このレールに対して転接する複数の前記ボール又は前記ロールを介して該レールへ嵌着されて該レールに沿って往復運動可能な可動体と、から成り、
前記可動体には、前記レールに沿って列設される前記複数のボール又はロールの一端側から他端側へ該ボール又はロールを循環させるための循環経路が形成される、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の免震用支承 - 前記免震用支承は、前記建造物の基礎から前記建造物へ向かって順に、前記建造物の基礎に固定される前記支圧板としての基礎支圧板部と、前記基礎支圧板部上を転動する前記ボールと、前記建造物に固定され、前記ボールを回転可能に保持するボール保持部と、を備え、
前記ボールは、該ボールより小さい複数の小径ボールを介して前記ボール保持部に回転可能に保持される、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の免震用支承 - 前記高Siステンレス鋼は窒化処理されている、ことを特徴とする請求項1〜5の何れか一に記載の免震用支承
- 前記高Siステンレス鋼は、硬度HRC52以上の硬化深度[mm]が2〜8である、ことを特徴とする請求項1〜6の何れか一に記載の免震用支承
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