JP2003147991A

JP2003147991A - すべり支承

Info

Publication number: JP2003147991A
Application number: JP2001344107A
Authority: JP
Inventors: Naoki Kato; 直樹加藤; Yoshitaka Muramatsu; 佳孝村松
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 2001-11-09
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2003-05-21

Abstract

(57)【要約】【目的】すべり材が高面圧で支持できると共に、コー
ルドフロー等のすべり材の破損を防止しうるすべり支承
を提供する。【構成】地盤等に固設されるベースプレート上１０
に、すべり板１１がボルト止め等により固着されてい
る。すべり板１１上に摺動自在に載置されるすべり材１
２は、板状のホルダ１３に固設されている。ホルダ１３
上には傾き吸収材、緩衝材としてのゴムシート１４を介
して高さ調整用形鋼（束材）１５の下フランジ１６が載
置されている。すべり材１１の全肉厚の少なくとも１／
３を、ホルダ１３に設けた凹部に嵌入すると共に、すべ
り１１材の、ホルダ１３から突出した部分の一次形状係
数Ｓを、Ｓ≧１.４としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に戸建て住宅、
低層、軽量建物等の構造物用免震システムに好適に使用
されるすべり支承に関する。

【０００２】

【従来の技術】軽量構造物用免震システムには、構造物
と地盤の間に構造物の剛性に比べ遙かに低い水平剛性を
持つ免震部材が使用されている。免震部材はすべり始め
てからの剛性がほぼゼロのすべり支承と、ゴム状弾性体
と金属などの高剛性板を積層した積層ゴム支承又は防振
ゴムからなる復元ばねとを組み合わせて設置した免震シ
ステムが構成される。

【０００３】すべり支承にはゴム状弾性体と剛性材料を
交互に積層してなる積層ゴムを直列に配してなる弾性す
べり支承と、すべり材のみ又は薄いゴム状弾性体を直列
に配してなる剛すべり支承がある。いずれのすべり支承
も地盤、床面等の基礎部と戸建て住宅、低層、軽量建物
等の構造物とに、互いに摺動可能に設けられたすべり板
及びすべり材を備えている。

【０００４】当該免震システムにおいて、通常時にはす
べり板及びすべり材が荷重を支承し、地震時にはすべり
材がすべり板上を摺動し、動摩擦係数により発生した水
平力(鉛直荷重×動摩擦係数)により地震エネルギーを熱
エネルギーとして吸収する。地震時に水平移動した構造
物は復元ばねによってほぼ原点(通常時の構造物位置)に
復帰される。

【０００５】すべり材は静止摩擦係数を超えた水平力が
加わるとすべり板上を摺動する。すべり始めてからのす
べり支承の剛性はほぼゼロになるため、復元ばねの剛性
を任意に設定することで免震層の長周期化が可能とな
る。

【０００６】現在、免震層を長周期化することにより、
例えば、軟弱地盤や軟らかい上部構造物の免震化が可能
であることが分かっている。また、中低層建物や戸建て
住宅など鉛直荷重が小さな軽量構造物は、従来の積層ゴ
ムとダンパ(またはダンパ一体型積層ゴム)では、水平方
向の剛性が高く長周期化が困難であり、剛性を低くする
と荷重を支承する積層ゴムの直径が小さく背が高い物に
なり、水平変形時に座屈するという欠点があった。

【０００７】すべり材としては古くから四フッ化エチレ
ン樹脂(ＰＴＦＥ)が用いられているが、近年、ＰＴＦＥ
よりも高強度で摩耗性に優れ、経済的なナイロン等のポ
リアミド系樹脂が用いられるようになった。すべり材は
ステンレス鋼板やフッ素樹脂等がコーティングされたス
テンレス鋼板が用いられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】すべり支承の重要な機
能は、鉛直荷重を支承することにある。すべり支承のす
べり材に加わる鉛直応力(面圧)をより大きくすること
で、すべり材直径を小さくすることが可能であり、すべ
り支承やすべり板のコンパクト化により経済的な免震部
材を提供することができる。

【０００９】しかしながら、多くのすべり材を構成する
樹脂材料は、鉛直方向の荷重が大きくなると樹脂が直径
方向に拡がるコールドフローという現象が発生する。

【００１０】このような問題点を解消するために、本発
明者は従来技術と比較してポリアミド系樹脂製のすべり
材を大きな面圧で支持できるように、すべり材の固定方
法と直径と厚さの比を検討した。この検討においてすべ
り材をホルダに設けた凹部に所定量嵌合すると共に、す
べり材の、ホルダからの突出部分の一次形状係数を所定
値として使用することにより、すべり材が鉛直荷重を安
定に支持し、かつ破損を防止することが確認された。

【００１１】本発明は、かかる点にかんがみてなされた
もので、すべり材が高面圧で支持できると共にコールド
フロー等のすべり材の破損を防止しうるすべり支承を提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の目的を達
成するため、次の構成を採用する。

【００１３】〈構成１〉基礎部及び構造物の間に、すべ
り板と、ホルダに固設されたすべり材とを互いに摺動自
在に設置してなるすべり支承において、前記すべり材の
全肉厚の少なくとも１／３を前記ホルダに設けた凹部に
嵌入し、前記すべり材の、前記ホルダから突出した部分
の一次形状係数Ｓを、Ｓ≧１.４としたことを特徴とす
るすべり支承。

【００１４】〈構成２〉構成１に記載のすべり支承にお
いて、前記すべり板は前記基礎部に固設されるベースプ
レート上に貼着され、前記すべり材は前記構造物に固設
されたホルダの前記凹部に、１／３〜２／３が嵌入され
たことを特徴とするすべり支承。

【００１５】〈構成３〉構成１又は２に記載のすべり支
承において、前記すべり材の、前記ホルダから突出した
部分の一次形状係数Ｓを、Ｓ≧３としたことを特徴と
するすべり支承。

【００１６】〈構成４〉構成１〜３のいずれかに記載の
すべり支承において、前記すべり材はポリアミド系樹脂
により成形されたことを特徴とするすべり支承。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明のすべり支承におけ
る実施の形態例について図面を参照して説明する。図１
は本発明の一実施例のすべり支承体を示している。図２
は図１のＡ部を拡大して示す断面図である。

【００１８】図１において、地盤等の基礎部（図示せ
ず）に固設されるベースプレート上１０に、すべり板１
１がボルト止め等により固着されている。すべり板１１
上に摺動自在に載置されるすべり材１２は、板状のホル
ダ１３に固設されている。ホルダ１３上には傾き吸収
材、緩衝材としてのゴムシート１４を介して高さ調整用
形鋼（束材）１５の下フランジ１６が載置されている。
下フランジ１６とホルダ１３とは複数のボルト１７によ
り固定されている。高さ調整用形鋼１５は、この上に載
置固定される建造物（図示せず）とすべり材１２との間
隔（高さ）を調整するものであり、必要に応じて設けら
れる。

【００１９】なお、すべり材１２は、通常用いられてい
るＰＴＦＥに比べて機械的強度、耐摩耗性に優れ、しか
も安価なナイロン等のポリアミド樹脂を主剤として円柱
形に成型されている。また、すべり板１１はステンレス
鋼板のみ、あるいはフッ素樹脂等がコーティングされた
ステンレス鋼板が用いられている。ホルダ１３及び高さ
調整用形鋼１５の下フランジ１６等はすべり支承の性能
を変えない適度な機械的強度を有する寸法とされる。

【００２０】ホルダ１３の上面及び下面に、それぞれ凹
部１８、１９が設けられている。凹部１８にはゴムシー
ト１４の一部が嵌入され、凹部１９にはすべり材１２の
一部が嵌入されている。すべり材の全肉厚の１／３〜２
／３、好ましくはほぼ１／２が、ホルダ１３の凹部１
９に嵌入されている。

【００２１】すべり材１２をホルダ１３の凹部１９に嵌
合した状態で、すべり材１２の、凹部１９から突出した
部分の一次形状係数ＳがＳ≧1.4 、好ましくはＳ≧
３とされている。

【００２２】ここで、すべり材１２が円柱形の場合、Ｓ
＝Ｄ／（４×ｔ）であり、Ｄはすべり材１２の直径、ｔ
はすべり材１２の突出した部分の肉厚である（図２参
照）。また、すべり材１２が直方体の場合、Ｓ＝Ａ／
{２×(ａ＋ｂ)×ｔ}であり、Ａはすべり材の受圧面積、
ａ、ｂは直方体受圧面の長辺、短辺の各長さである。

【００２３】現実のすべり支承に使用されるすべり材
（外径３０〜１５００ｍｍ、肉厚３〜７ｍｍ）に比べ
て、より厚肉で、鉛直荷重に対して不安定な外径３０ｍ
ｍ、肉厚５．５ｍｍの２つの縮小試験体と、外径３００
ｍｍ、肉厚５．５ｍｍの１つの縮小試験体とをそれぞれ
圧縮載荷試験を行ったところ、外径３０ｍｍの試験体の
降伏応力値は、６８N/ｍｍ²、７４N/ｍｍ²、また外径３
００ｍｍの試験体の降伏応力値は１５０ N/ｍｍ²の結果
がそれぞれ得られた。

【００２４】免震建築物及び免震材料に関する技術的基
準の平成１２年度建設省告示第２００９号（免震建築物
の構造方法に関する安全上必要な技術的基準を定める
件）では、支承材の鉛直基準強度は、圧縮限界強度（降
伏応力）を０．９倍した数値以下の値であり、同支承材
の水平基準変形は、圧縮基準強度の１／３の面圧で水平
方向に変形させた場合の限界の変形であることが定めら
れている。

【００２５】この基準に、上記３つの試験体のうち、降
伏応力値が最小の６８ N/ｍｍ²の試験体を当てはめてみ
ると、Ｓ＝１.３６、圧縮方向の許容応力度は６８×０.
９／３≒２０N/ｍｍ²となる。

【００２６】したがって、Ｓ≧１．４にすることによ
り、コールドフロー発生応力を６８N/ｍｍ²以上にする
ことができ、平成１２年度建設省告示第２００９号に基
づき圧縮方向の許容応力度は２０N/ｍｍ²となるから、
常用面圧２０N/ｍｍ²（通常１５N/ｍｍ²）での従来同等
以上の高い面圧での使用が可能となる。

【００２７】また、例えば各種Ｓ≧１．４のポリアミド
系樹脂製すべり材の降伏応力試験を行い、その結果より
横軸に形状係数Ｓ、縦軸に降伏応力の線図を作成すれ
ば、すべり材に使用するポリアミド系樹脂の形状係数と
降伏応力との関係が容易に分かり、安全な設計をするこ
とができる。

【００２８】また、すべり材１２の全肉厚の１／３〜２
／３が、ホルダ１３に設けた凹部１９に嵌入されている
ことにより、すべり支承に水平力が加わってすべり材１
２がせん断変形したときに生じる応力集中が緩和される
から、すべり材１２の、ホルダ１３への強固な接着が必
要なくなり、ゴム切れや接着破壊が防止される。

【００２９】

【発明の効果】本発明のすべり支承によれば、すべり材
の全肉厚の少なくとも１／３をホルダに設けた凹部に嵌
入すると共に、すべり材の、ホルダから突出した部分の
一次形状係数Ｓを、Ｓ≧１.４としたことにより、すべ
り材が高面圧で支持できると共にコールドフロー等のす
べり材の破損を防止ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるすべり支承の一実施例を示す断
面図である。

【図２】同実施例のＡ部を拡大して示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ベースプレート１１すべり板１２すべり材１３ホルダ１４ゴムシート１５高さ調整用形鋼（束材）１６下フランジ１７ボルト１８，１９凹部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基礎部及び構造物の間に、すべり板と、
ホルダに固設されたすべり材とを互いに摺動自在に設置
してなるすべり支承において、前記すべり材の全肉厚の
少なくとも１／３を前記ホルダに設けた凹部に嵌入し、
前記すべり材の、前記ホルダから突出した部分の一次形
状係数Ｓを、Ｓ≧１.４としたことを特徴とするすべり
支承。
【請求項２】前記すべり板は前記基礎部に固設される
ベースプレート上に貼着され、前記すべり材は前記構造
物に固設されたホルダの前記凹部に、１／３〜２／３が
嵌入されたことを特徴とする請求項１記載のすべり支
承。
【請求項３】前記すべり材の、前記ホルダから突出し
た部分の一次形状係数Ｓを、Ｓ≧３としたことを特徴
とする請求項１又は２に記載のすべり支承。
【請求項４】前記すべり材はポリアミド系樹脂により
成形されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１
項記載のすべり支承。