JP6239802B1 - 構造物用支承装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で、水平方向の変位に対する弾性部材のせん断変形を抑制する手段を設ける必要がなく、圧縮荷重に対して薄い弾性部材で吸収可能で構造物用支承をより薄層化することが可能な構造物用支承装置を提供することを目的とする。【解決手段】下部構造側に固定されるベースプレートと、ベースプレート側に配置される弾性部材の上下に上下連結鋼板が一体化された弾性支承部と、上部構造側に固定される上部プレートと、を備え、ベースプレートに凹部を形成し、凹部に平面視形状及び大きさが凹部の平面視形状及び大きさとほぼ同じ弾性支承部を嵌挿配置し、弾性支承部を嵌挿した凹部に平面視形状及び大きさが凹部の平面視形状及び大きさとほぼ同じ上部プレートの下部を上部がベースプレート表面より上に突出するように嵌挿配置し、地震時の上部構造と下部構造の相対水平変位をベースプレートに形成した凹部を介して下部構造に伝達することを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、建築物や橋梁等の構造物の上部構造と下部構造間に配置される構造物用支承装置に関する。

構造物の上部構造の荷重を支持する支承装置が設けられる。兵庫県南部地震以降、高減衰性ゴムを用いた積層ゴム系の免震支承や鉛プラグ入り積層ゴム支承を用いて構造物の長周期化と高減衰化により地震力の低減と耐震性の向上を図る免震構造が一般的に採用されるようになってきている。

弾性部材として高減衰性ゴムを用いた積層ゴム支承や鉛プラグ入り積層ゴム支承は、免震性能を上げるためにはその厚さを大きくしなければならず、その結果、支承装置の高さが高くなり、支承装置の小型化、コンパクト化が困難であるという問題を有するものであった。

弾性支承装置の小型化、薄型化をするために、所望の形状に形成され、中間補強板をゴム層の間に内蔵している積層ゴムと、前記積層ゴム部材の一方の端部に設けられる上補強板と、前記積層ゴム部材の他方の端部に設けられる下補強板とが一体に形成されているゴム支承体であって、前記中間補強板は、前記積層ゴムの中心部から径方向の所定の範囲内に亘って設けられ、所定の厚さ寸法に形成された平板状の第１補強部と、前記第１補強部の外周側に設けられ、前記第１補強部より、厚さ寸法が厚くなるように形成されている第２補強部とからなり、前記ゴム層は、前記上補強板と前記第２補強部との間、及び、前記下補強板と前記第２補強部との間の厚さ寸法が、前記上補強板と前記第１補強部との間、及び、前記下補強板と前記第１補強部との間の厚さ寸法より薄くなるように形成されている弾性支承装置が提案されている。

特開２０１６−８４６８２号公報

しかしながら、従来の弾性支承装置は、ゴム層の圧縮方向の荷重によりゴム層が外周方向に膨出するのを抑制するため、上下補強板と一体化されたゴム層に中間補強板を配置したものであるが、水平方向の変位に対してゴム層のせん断変形を抑制するのが困難であるという問題を有している。

本発明は、前記従来技術の持つ問題点を解決する、構造が簡単で、水平方向の変位に対する弾性部材のせん断変形を抑制する手段を設ける必要がなく、圧縮荷重に対して薄い弾性部材で吸収可能で構造物用支承をより薄層化することが可能な構造物用支承装置を提供することを目的とする。

本発明の構造物用支承装置は、前記課題を解決するために、下部構造側に固定されるベースプレートと、ベースプレート側に配置される弾性部材の上下に上下連結鋼板が一体化された弾性支承部と、上部構造側に固定される上部プレートと、を備え、ベースプレートに凹部を形成し、凹部に平面視形状及び大きさが凹部の平面視形状及び大きさとほぼ同じ弾性支承部を嵌挿配置し、弾性支承部を嵌挿した凹部に平面視形状及び大きさが凹部の平面視形状及び大きさとほぼ同じ上部プレートの下部を上部がベースプレート表面より上に突出するように嵌挿配置し、地震時の上部構造と下部構造の相対水平変位をベースプレートに形成した凹部を介して下部構造に伝達し、弾性部材の側部と上下連結鋼板間に空隙を形成し、上連結鋼板に穴を形成し、上部プレートに前記穴と連通する空隙を形成し、圧縮荷重による弾性部材の弾性変形を側部空隙及び穴と連通する上部プレートの空隙への弾性部材の膨出により吸収することを特徴とする。

また、本発明の構造物用支承装置は、ベースプレートにベースプレート表面より上に突出した上部プレートの一部と係合する上揚力止め部材を配置することを特徴とする。

下部構造側に固定されるベースプレートと、ベースプレート側に配置される弾性部材の上下に上下連結鋼板が一体化された弾性支承部と、上部構造側に固定される上部プレートと、を備え、ベースプレートに凹部を形成し、凹部に平面視形状及び大きさが凹部の平面視形状及び大きさとほぼ同じ弾性支承部を嵌挿配置し、弾性支承部を嵌挿した凹部に平面視形状及び大きさが凹部の平面視形状及び大きさとほぼ同じ上部プレートの下部を上部がベースプレート表面より上に突出するように嵌挿配置し、地震時の上部構造と下部構造の相対水平変位をベースプレートに形成した凹部を介して下部構造に伝達し、弾性部材の側部と上下連結鋼板間に空隙を形成し、上連結鋼板に穴を形成し、上部プレートに前記穴と連通する空隙を形成し、圧縮荷重による弾性部材の弾性変形を側部空隙及び穴と連通する上部プレートの空隙への弾性部材の膨出により吸収することで、地震時の全ての方向の水平変位に対して弾性部材がせん断変形することが無く、弾性部材のせん断変形を阻止するサイドブロックやせん断変形部材を設置する必要がないため製造コストを低減化することが可能となり、簡単な構造で上部構造の地震時の相対変位を直接下部構造に伝達することが可能となり、弾性部材は側部の空隙と上連結プレートに形成した穴と連通する上部プレート下部に形成された空隙に膨出し、薄い弾性部材で大きな地震エネルギーを吸収することが可能となり、弾性部材の膨出空隙を上部プレート下部に形成することができるので、上下連結鋼板の厚みを薄くすることができ、支承装置の薄型化をより促進することが可能となる。
ベースプレートにベースプレート表面より上に突出した上部プレートの一部と係合する上揚力止め部材を配置することで、上部プレートの上揚力を阻止する上揚力止め部材の高さを低くすることが可能になる。

本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。 （ａ）（ｂ）本発明の実施形態を示す図である。 （ａ）（ｂ）本発明の実施形態を示す図である。 （ａ）（ｂ）本発明の実施形態を示す図である。 （ａ）（ｂ）本発明の実施形態を示す図である。

本発明の実施の形態を図により説明する。図１は、本発明の構造物用支承装置の一実施形態を示す縦切断面図であり、図２は、水平切断面図である。

構造物用支承装置１は、上部構造２と下部構造３の間２配置される。下部構造２にアンカーボルト４とカプラー５が埋設され、下部構造２上に配置されたベースプレート６が固定ボルト７とカプラー５との螺着により固定される。

図７（ａ）（ｂ）に示すように、ベースプレート６には凹部６ａが形成される。図７に示す実施形態では、凹部６ａの上面視形状を矩形としているが、凹部６ａの上面視形状は、図３に示されるように円形であっても、他の多角形状であっても良い。ベースプレート６には、複数の固定ボルト挿通孔６ｂが形成される。凹部６ａの近辺に上揚力止め部材固定ボルト用雌ネジ孔６ｃが複数形成される。

ベースプレート６に形成された凹部６ａに弾性支承部８が嵌挿配置される。弾性支承部８は、ゴム等の弾性部材９の上下に上連結鋼板１０と下連結鋼板１１が加硫成形により一体化されて形成される。図４（ａ）（ｂ）に示すように、の弾性部材９の側面と上連結鋼板１０と下連結鋼板１１の端部との間に空隙９ａが形成される。

上連結鋼板１０には、弾性部材９の表面が露出する穴１０ａが形成される。弾性支承部８の上面視形状及び大きさは凹部６ａの上面視形状及び大きさとほぼ同じにする。

弾性支承部８が嵌挿配置された凹部６ａに上部プレート１２の上部プレート下部１２ａが嵌挿配置される。上部プレート下部１２ａの上面視形状及び大きさは凹部６ａの上面視形状及び大きさとほぼ同じにする。

図５（ａ）（ｂ）に示すように、上部プレート下部１２ａの底面には、弾性支承部８が嵌挿配置された凹部６ａに上部プレート下部１２ａを嵌挿配置した状態で、上連結鋼板１０に形成した穴１０ａと連通する空隙１２ｂが形成される。上部プレート下部１２ａと上部プレート上部１２ｃの間に上揚力止め部材係合段部１２ｄが形成される。上部プレート上部１２ｃにはセットボルト用雌ネジ孔１２ｅが形成される。上部プレート１２上に上沓１６と上部構造２とがセットボルト１３で固定される。

ベースプレート６の凹部６ａに嵌挿配置された上部プレート１２の上揚力を止めるために、ベースプレート６の凹部６ａの近辺に上揚力止め部材１４を配置する。図５（ａ）（ｂ）に示すように、上揚力止め部材１４は、ベースプレート６上に固定するための水平固定部１４ａと上部プレート１２に形成された上揚力止め部材係合段部１２ｄに係合する水平係合部１４ｂが形成される。水平固定部１４ａにベースプレート６に形成された上揚力止め部材固定ボルト用雌ネジ孔６ｃに螺着される上揚力止め部材固定ボルト１５の挿通孔
１４ｃが形成される。

図１は、構造物用支承装置１の各構成部材が組み上がった状態を示す図である。この状態での構造物用支承装置１の作用、効果について説明する。弾性支承部８は、ベースプレート６に形成された凹部６ａに水平方向の移動を阻止されて嵌挿配置されているので、地震時の全ての方向の水平変位に対して弾性部材９がせん断変形することが無く、弾性部材のせん断変形を阻止するサイドブロックやせん断変形部材を設置する必要がないため製造コストを低減化することが可能となる。

上部プレート下部１２ａがベースプレート６に形成された凹部６ａに水平方向の移動を阻止されて嵌挿配置されているので、上部構造２の地震時の相対変位を直接下部構造３に伝達することが可能となる。

上部プレート下部１２ａがベースプレート６に形成された凹部６ａに嵌挿配置されているので、上部プレート１２の上揚力を阻止する上揚力止め部材１４の高さを低くすることが可能になる。

地震時の鉛直方向の変位により弾性支承部８の弾性部材９に圧縮荷重が付加されると、弾性部材９は側部の空隙９ａと上連結プレート１０に形成した穴１０ａと連通する上部プレート下部１２ａに形成された空隙１２ｂに膨出し、薄い弾性部材で大きな地震エネルギーを吸収することが可能となる。

弾性部材９の膨出空隙を上部プレート下部１２ａに形成することができるので、上下連結鋼板１０，１１の厚みを薄くすることができ、支承装置の薄型化をより促進することが可能となる。

以上のように、本発明の構造物用支承装置１によれば、弾性支承部８の弾性部材９が地震時の全ての方向の水平変位に対して弾性部材９がせん断変形することが無く、弾性部材のせん断変形を阻止するサイドブロックやせん断変形部材を設置する必要がない。弾性部材９に圧縮荷重が付加されると、弾性部材９は側部の空隙９ａと上連結プレート１０に形成した穴１０ａと連通する上部プレート下部１２ａに形成された空隙１２ｂに膨出し、薄い弾性部材で大きな地震エネルギーを吸収することが可能となる。弾性部材９の膨出空隙を上部プレート下部１２ａに形成することができるので、上下連結鋼板１０，１１の厚みを薄くすることができ、支承装置の薄型化をより促進することが可能となる。

１：構造物用支承装置、２：上部構造、３：下部構造、４：アンカーボルト、５：カプラー、６：ベースプレート、６ａ：凹部、６ｂ：固定ボルト挿通孔、６ｃ：上揚力止め部材固定ボルト用雌ネジ孔、７：固定ボルト、８：弾性支承部、９：弾性部材、９ａ：空隙、１０：上連結鋼板、１０ａ：穴、１１：下連結鋼板、１２：上部プレート、１２ａ：上部プレート下部、１２ｂ：空隙、１２ｃ：上部プレート上部、１２ｄ：上揚力止め部材係合段部、１２ｅ：セットボルト用雌ネジ孔、１３：セットボルト、１４：上揚力止め部材、１４ａ：水平固定部、１４ｂ：水平係合部、１４ｃ：挿通孔、１５：上揚力止め部材固定ボルト、１６：上沓

Claims (2)

1. 下部構造側に固定されるベースプレートと、
   ベースプレート側に配置される弾性部材の上下に上下連結鋼板が一体化された弾性支承部と、
   上部構造側に固定される上部プレートと、
   を備え、
   ベースプレートに凹部を形成し、凹部に平面視形状及び大きさが凹部の平面視形状及び大きさとほぼ同じ弾性支承部を嵌挿配置し、弾性支承部を嵌挿した凹部に平面視形状及び大きさが凹部の平面視形状及び大きさとほぼ同じ上部プレートの下部を上部がベースプレート表面より上に突出するように嵌挿配置し、地震時の上部構造と下部構造の相対水平変位をベースプレートに形成した凹部を介して下部構造に伝達し、弾性部材の側部と上下連結鋼板間に空隙を形成し、上連結鋼板に穴を形成し、上部プレートに前記穴と連通する空隙を形成し、圧縮荷重による弾性部材の弾性変形を側部空隙及び穴と連通する上部プレートの空隙への弾性部材の膨出により吸収することを特徴とする構造物用支承装置。
2. ベースプレートにベースプレート表面より上に突出した上部プレートの一部と係合する上揚力止め部材を配置することを特徴とする請求項１に記載の構造物用支承装置。

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