JP2001241502A - 免震滑り支承 - Google Patents

免震滑り支承

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JP2001241502A
JP2001241502A JP2000050168A JP2000050168A JP2001241502A JP 2001241502 A JP2001241502 A JP 2001241502A JP 2000050168 A JP2000050168 A JP 2000050168A JP 2000050168 A JP2000050168 A JP 2000050168A JP 2001241502 A JP2001241502 A JP 2001241502A
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Mitsuru Sugisawa
充 杉沢
Kazunori Ogura
一記 小倉
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Kawaguchi Metal Industries Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ゴムプレートを有する免震滑り支承において、
ゴムプレートの損傷を防止し、また経年変化の影響を受
けることがないように、その変形特性を設定できる滑り
支承を提供する。 【解決手段】上部構造物10と下部構造物11との間に
設置され、上部構造物10を水平方向に相対変位可能に
支持する免震滑り支承1であって、上下部プレート2,
3と、上下部プレート2,3間に固定され、水平方向に
せん断変形可能なゴムプレート4と、上部プレート2の
上面及び下部プレート3の下面の少なくとも一方に設け
られた摺動材6と、上下部プレート2,3の一方に設け
られ、上下部プレート2,3の他方に係合可能であって
ゴムプレート4の水平方向へのせん断変形を規制する外
周リング18とを備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、免震滑り支承に
関し、さらに詳細には、上部構造物と下部構造物との間
に設置されて、上部構造物を水平方向に相対変位可能に
支持する免震滑り支承に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の滑り支承として片面滑り
のものと、両面滑りのものとが知られている。図9は両
面滑り支承を示し、上部構造物50及び下部構造物51
のそれぞれにベースプレート52,53が固定され、こ
れらのベースプレートにステンレス板からなる滑りプレ
ート54が設けられている。滑り支承55は上下部鋼板
56,57と、それらの間に介在されたゴムプレート5
8とを備え、上下部鋼板56,57には四フッ化エチレ
ン樹脂(商品名テフロン)等からなる摺動材59がそれ
ぞれ設けられている。
【0003】この両面滑り支承によれば、支承55は上
部構造物50及び下部構造物51の双方に対して、環状
ストッパ60の範囲で滑りを生ずるので、小さな設置面
積で大きな変位が得られるという利点がある。また、滑
り支承55はゴムプレート58を備えているので、滑り
支承の摩擦抵抗力以下の水平力を受けた場合でも、ゴム
プレート58がせん断変形し、摩擦抵抗力以下の範囲に
おける振動抑制が可能となるという利点もある。
【0004】しかしながら、上記従来の滑り支承は大地
震等により上部構造物50が大変形を起こした場合、ゴ
ムプレート58に過大な力が加わり、ゴムプレート58
が損傷を受ける可能性がある。ストッパ60は、あくま
でも支承55の滑り範囲を規制するもので、ゴムプレー
ト58の過大な変形を抑止することができない。また、
ゴムの経年変化などによりゴムプレート58の水平剛性
が変化すると、滑り支承の稼働を始める変位時期が一定
しないこととなり、円滑な動作が得られない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目
的を達成するものである。この発明の目的は、ゴムプレ
ートを有する免震滑り支承において、ゴムプレートの損
傷を防止し、また経年変化の影響を受けることがないよ
うに、その変形特性を設定できる滑り支承を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を達
成するために、次のような手段を採用している。すなわ
ち、この発明は、上部構造物と下部構造物との間に設置
され、上部構造物を水平方向に相対変位可能に支持する
免震滑り支承であって、上下部プレートと、前記上下部
プレート間に固定され、水平方向にせん断変形可能なゴ
ムプレートと、前記上部プレートの上面及び下部プレー
トの下面の少なくとも一方に設けられた摺動材と、前記
上下部プレートの一方に設けられ、前記上下部プレート
の他方に係合可能であって前記ゴムプレートの水平方向
へのせん断変形を規制する外周リングとを備えてなる免
震滑り支承にある。
【0007】この発明によれば、上部構造物が滑り支承
の摩擦抵抗力以下の水平力を受けた場合、滑り支承に滑
りは発生せず、ゴムプレートのせん断変形により上部構
造物が振動し、小地震時や交通振動に対しても免振効果
を発揮する。そして、大地震時のように、せん断力が滑
り支承の静止摩擦力を超えるか、あるいは上下部プレー
トの一方に設けた外周リングと他方のプレートとが係合
すると、滑り支承が動きだし免震効果を発揮する。この
ように、外周リングがゴムプレートのせん断変形を規制
するため、設定以上の過大な変形によるゴムプレートの
破損が防止される。
【0008】前記ゴムプレートとしては、硬質プレート
とゴム層とを交互に積層してなる積層ゴムプレートを用
いることもできる。前記上部構造物と前記上部プレート
との間に鉛直方向にのみ変位するばね部材を配置しても
よい。前記滑り支承は、前記上部プレートの上面及び下
部プレートの下面の双方に摺動材を設けた両面滑り支承
であってもよい。
【0009】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照しながら以下に説明する。図1〜図3は、この発明の
第1実施の形態を示し、図1は鉛直方向断面図、図2は
滑りプレートを縮小して示す平面図、図3は図1のA−
A線矢視を縮小して示す図である。この発明による滑り
支承1は、上下部プレートである上部鋼板2及び下部鋼
板3と、それらの間に介在されて固着されたゴムプレー
ト4とを有している。
【0010】下部鋼板3の下面には凹部5が形成され、
この凹部5に四フッ化エチレン樹脂(商品名テフロン)
等からなる摺動材6が嵌め込まれ、固定されている。下
部構造物11は建築物の基礎等であり、この下部構造物
11に図示しないアンカーボルト等によってベースプレ
ート7が固定され、その上面にステンレス板等からなる
滑りプレート8が固定されている。摺動材6は、この滑
りプレート8上を摺動する。下部鋼板3には摺動材6を
保護するための防塵ゴムリング9が設けられている。
【0011】上部鋼板2はストッパプレート12に形成
された凹部13に着脱自在に嵌め込まれ、緩み止めボル
ト14によって保持されている。ストッパプレート12
は、取付プレート15に溶接によって固定されている。
上部構造物10は建築物の柱等であり、取付プレート1
5は上部構造物10に設けられたベースプレート16に
接合ボルト17を介して固定されている。なお、図3か
ら明らかなように、この実施の形態では、上下部鋼板
2,3、ゴムプレート4及びストッパプレート12は円
形の部材であり、取付プレート15及び上部構造物のベ
ースプレート16は四角形の部材である。
【0012】ストッパプレート12は、その下部に外周
リング18を有している。外周リング18は、その下端
が下部鋼板3との間に所定の隙間が形成されるように、
下部鋼板3の厚み範囲まで達していて、下部鋼板3に係
合可能となっている。この実施の形態では、滑り支承1
のメンテナンスを考慮して上部鋼板2を保持するストッ
パプレート12を設け、このストッパプレート12に外
周リング18を形成した。しかし、ストッパプレート1
2を設けることなく上部鋼板2を取付プレート15に直
接固定し、この上部鋼板2自体に外周リングを設けるよ
うにすることも可能である。
【0013】図4は、上記免震滑り支承の配置状態を示
し、建築物のコーナー柱部には高減衰積層ゴム、あるい
は鉛プラグ入り積層ゴム等からなる通常の免震支承40
が配置され、免震滑り支承1は免震支承40,40間の
柱部に配置される。なお、符号41で示す部材は、建築
物の過大な変位を規制するためのストッパである。
【0014】図5は、上記免震滑り支承1の作用を説明
する部分断面図である。上部構造物が滑り支承1の摩擦
抵抗力以下の水平力を受けた場合、滑りプレート8と摺
動材6との間で滑りは発生せず、ゴムプレート4のせん
断変形により上部構造物が振動する。これにより、滑り
支承が滑らないような小地震時や交通振動に対しても免
振効果を発揮する。
【0015】そして、大地震時のように、せん断力が滑
り支承の静止摩擦力を超えるか、あるいは下部鋼板3が
外周リング18に達して両者が係合すると、滑り支承1
が動きだし免震効果を発揮する。なお、減衰要素とし
て、ゴムプレート4に高減衰ゴムを使用することが可能
である。また、別途ダンパー等の減衰要素を付加しても
よい。
【0016】上記のような微少振動に対する免振効果
は、図9に示した従来の滑り支承によっても得ることが
できるが、この発明によれば、滑り支承1に外周リング
18を設けたので、さらに、以下の効果を得ることがで
きる。
【0017】(1)ゴムプレート4がせん断変形する場
合、外周リング18が下部鋼板3の変位を拘束するた
め、設定以上の過大な変形によるゴムプレート4の破損
が防止される。また、滑り支承が何らかの抵抗を受け、
スムーズに稼働しない場合に、ゴムプレートに過大な荷
重が加わるのを防止することができる。 (2)滑り支承が稼働する変位をコントロールすること
ができる。すなわち、稼働開始の変位をゴムの経年変化
や滑り摩擦係数の変化に影響を受けないように設定でき
るため、地震応答解析が簡明となる。 (3)ゴムプレート4を日光や外部障害物などから保護
することができる。
【0018】図6は、この発明の第2実施の形態を示す
鉛直方向断面図である。この実施の形態では、ゴムプレ
ート4として、ゴム層4aと硬質プレートである中間鋼
板4bとを交互に積層してなる積層ゴムプレートが用い
られている。また、下部鋼板3の外周はゴム等のクッシ
ョン材19で被覆されている。
【0019】この実施の形態のものによれば、積層ゴム
プレート4を用いることにより、ゴムの総厚を大きくす
ることができ、ゴム部の支圧耐力が増大し、水平剛性を
低下させることができ、また固有周期を調整することが
できる。さらに、下部鋼板3の外周のクッション材19
により、下部鋼板3と外周リング18との衝撃を緩和す
ることができる。
【0020】図7は、この発明の第3実施の形態を示す
鉛直方向断面図である。この実施の形態は滑り支承1の
上部に鉛直方向の制振用のばねを設置したものである。
ストッパプレート12の中央に孔20が設けられ、この
孔20にガイドロッド21の下端部が摺動自在に嵌合し
ている。ガイドロッド21の上端部は押さえプレート2
2に取り付けられ、この押さえプレート22は接合ボル
ト23により取付プレート15に固定されている。
【0021】ストッパプレート12にはガイド筒24の
下端部が固定され、このガイド筒24の上端部に押さえ
プレート22が摺動自在に嵌合している。ガイド筒24
の内部にはガイドロッド21に装着された皿ばね25が
収容され、皿ばね25の上下端部は押さえプレート22
及びストッパプレート12に当接している。皿ばね25
は内外周をガイドロッド21及びガイド筒24に規制さ
れて、鉛直方向にのみ変位が可能である。
【0022】この実施の形態においては、鉛直荷重はガ
イドロッド21、押さえプレート22及び皿ばね25を
介して、滑り支承1に伝達される。水平荷重は、押さえ
プレート22及びガイド筒24を介して滑り支承1に伝
達される。そして、鉛直方向の微振動はゴムプレート4
により制振され、やや大きな振動の場合は押さえプレー
ト22及びガイドロッド21の上下運動に伴う皿ばね2
5の伸縮によって制振される。これにより、鉛直方向及
び水平方向に対応する免震装置が得られる。なお、ばね
としては皿ばね25に限らずコイルばねを使用すること
も可能である。
【0023】図8は、この発明の第4実施の形態を示す
鉛直方向断面図である。この実施の形態は、図9に示し
た両面滑り支承に、この発明を適用した例である。両面
滑り支承31の場合、上部構造物10側のベースプレー
ト16及び下部構造物11側のベースプレート7のそれ
ぞれに滑りプレート8が設けられている。また、上部鋼
板2の上面にも凹部5が設けられ、この凹部5に摺動材
6が嵌め込まれ、固定されている。外周リング18は、
上部鋼板2それ自体に設けられている。
【0024】この両面滑り支承31においても、ゴムプ
レート4の水平変位を外周リング18が拘束するため、
ゴムの経年変化に関わらず、ゴムプレート4の最大変位
は一定に保たれる。また、ゴムプレート4には過大な変
形による破断損傷が生じない。さらに、この実施の形態
の場合、滑り支承31が最大滑り変位に達したとき、外
周リング18が環状ストッパ26に衝突することになる
が、その時の衝撃はゴムプレート4によって緩和され
る。
【0025】上記実施の形態は例示にすぎず、この発明
は種々の改変が可能である。上記実施の形態では、この
発明を片面滑り支承及び両面滑り支承に適用した場合に
ついて説明した。片面滑り支承に関しては、下部構造物
側に滑りプレートを設けるに限らず、上部構造物側に滑
りプレートを設ける場合もあり、この場合は当然のこと
ながら上部鋼板に滑り材を設置することになる。
【0026】また、外周リングを設ける態様としては、
上記実施の形態で示したように、上部鋼板それ自体に設
ける場合、あるいはストッパプレート12のような上部
鋼板と一体化される部材に設ける場合があり、いずれの
場合も、この発明の概念に包含される。そして、この外
周リングは上部鋼板に設けるに限らず、下部鋼板に設け
ることも可能であり、この場合であっても上記実施の形
態で示したと同様の効果を得ることができる。
【0027】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ゴム
プレートを有する滑り支承において、ゴムプレートの損
傷を防止することができ、また経年変化の影響を受ける
ことがないように、その変形特性を設定できる等々多大
の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明の第1実施の形態を示す鉛直
方向断面図である。
【図2】図2は滑りプレートを縮小して示す平面図であ
る。
【図3】図3は図1のA−A線矢視を縮小して示す図で
ある。
【図4】図4は、免震滑り支承の配置状態を示す図であ
る。
【図5】図5は、この発明による免震滑り支承の作用を
説明する部分断面図である
【図6】図6は、この発明の第2実施の形態を示す鉛直
方向断面図である。
【図7】図7は、この発明の第3実施の形態を示す鉛直
方向断面図である。
【図8】図8は、この発明の第4実施の形態を示す鉛直
方向断面図である。
【図9】図9は、従来例を示す鉛直方向断面図である。
【符号の説明】
1:免震滑り支承 2:上部鋼板 3:下部鋼板 4:ゴムプレート 6:摺動材 8:滑りプレート 10:上部構造物 11:下部構造物 12:ストッパプレート 18:外周リング
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16F 7/00 F16F 7/00 A Fターム(参考) 2D059 AA36 AA37 GG01 GG05 GG59 3J048 AA03 AC01 AD05 BA08 BC05 BG04 DA01 EA38 3J066 AA26 BA01 BB01 BC03 BD05 BD07 BE05 CA06

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との間に設置さ
    れ、上部構造物を水平方向に相対変位可能に支持する免
    震滑り支承であって、 上下部プレートと、 前記上下部プレート間に固定され、水平方向にせん断変
    形可能なゴムプレートと、 前記上部プレートの上面及び下部プレートの下面の少な
    くとも一方に設けられた摺動材と、 前記上下部プレートの一方に設けられ、前記上下部プレ
    ートの他方に係合可能であって前記ゴムプレートの水平
    方向へのせん断変形を規制する外周リングとを備えてな
    る免震滑り支承。
  2. 【請求項2】前記ゴムプレートは硬質プレートとゴム層
    とを交互に積層してなる積層ゴムプレートであることを
    特徴とする請求項1記載の免震滑り支承。
  3. 【請求項3】前記上部構造物と前記上部プレートとの間
    に鉛直方向にのみ変位するばね部材が配置されているこ
    とを特徴とする請求項1又は2記載の免震滑り支承。
  4. 【請求項4】前記上部プレートの上面及び下部プレート
    の下面の双方に摺動材が設けられていることを特徴とす
    る請求項1又は2記載の免震滑り支承。
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