JP2003176851A - 積層ゴム支承 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部材形状を小さくして、用途上無駄な空間を
減少するとともに、形状を単純化し、部材数および溶接
量を低減し、積層ゴムの点検および、取替え時の作業が
簡単に行えるようにする。 【解決手段】 上部構造体１０に固定される束部材１の
下部に周囲に張り出すようにして設けられると共に、下
部構造体８に固定した積層ゴムアイソレータ３の上部に
固着された引き抜き抵抗板２と、積層ゴムアイソレータ
３の周囲に配置し下部構造体に固着した外周リング５
と、外周リング５の上端に設けた、引き抜き抵抗板２の
上動を阻止する押え板４とにより構成される積層ゴム支
承において、外周リング５および押え板４からなる抵抗
板押え部材３７ａが分割線３７ａを介して平面的に複数
分割され、分離・移動が可能に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木、建築および
機械の分野において、地震や台風などの動的荷重を受け
て振動する構造物の振動抑制装置（積層ゴム支承）およ
びその構成部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】引き抜き防止機構付き積層ゴム支承は、
建物の上に架かるトラスの束材（支点）に使用される。
この場合、積層ゴム支承に必要な機能は、トラス自体の
地震時の動きと、２つの建物の相対変位を吸収すること
（これは、温度変化によるトラスの伸縮を含む。）であ
る。また、積層ゴム支承には、上部構造物の吹き上げに
よる引き抜き荷重がかかるので、これに対する引き抜き
防止機構も必要となる。なお、前記において、支点の荷
重は２５０ｋＮ／ヶ所位、引き抜き荷重も２５０ｋＮ位
である。トラス相互の地震時変位は８ｃｍ位、これに積
層ゴム支承装置自体の地震時変位１０ｃｍが加算され
る。

【０００３】従来、引き抜き防止機構付き積層ゴム支承
の場合、建物を支持する鋼管製の束材の下部に積層ゴム
を設置すると共に、束材の下部と積層ゴムの上部とを引
き抜き抵抗板を介して結合し、さらに、積層ゴムの周辺
に外周リング又は支持梁を配置し、外周リングの上部に
設けた押え板や、支持梁の上端に設けたＨ型鋼の片持ち
梁にて前記引き抜き抵抗板を取囲むように配置すること
で引き抜き防止機構を構成し、地震などで前記引き抜き
防止機構に引き抜き力が発生した時に、上部構造体が浮
き上がることを抑制している。

【０００４】図１６によって引き抜き防止機構付き積層
ゴム支承の第１従来例を説明すると、支持杭２２の上端
にフーチング２３が構築されると共に、このフーチング
２３に積層ゴムアイソレータ２４が載置され、その積層
ゴム２４ａの下部板２５がフーチング２３に植設された
アンカー部材２６で固着されている。また、積層ゴム２
４ａの上端に固着した引き抜き抵抗板３０が、積層ゴム
２４ａの上部支持板３０ａを兼用している。

【０００５】引き抜き抵抗板３０（＝上部支持板３０
ａ）には鋼管製の束材２１の下端が溶接されると共に、
この束材２１の上端縁にはフランジ状の取付け板２１ａ
が固着されており、取付け板２１ａと柱２７の下端に設
けた柱部ベースプレート３５とがボルトナット３６で結
合されている。このようにしてＨ形鋼からなる柱２７お
よび梁２８が組まれてなる鉄骨柱２９は、その直下に配
置されている積層ゴムアイソレータ２４で支持されてい
る。

【０００６】そして、引き抜き抵抗板３０（＝上部支持
板３０ａ）は、低摩擦摺動部材３１の下面に取付けた押
え板２６の下部に位置して、その上動を拘束している。
押え板２６は、外周鋼管からなる脚部材３４の上端に固
着されており、脚部材３４の下端に固着されたベースプ
レート３２は、アンカー部材３３によってフーチング２
３の上面に固着されている。

【０００７】前記構成よると、地震時建造物に上揚力が
作用し、それに伴い積層ゴムアイソレータ２４に引き抜
き力が作用したとき、当該積層ゴムアイソレータ２４の
引き抜き抵抗板３０（＝上部支持板３０ａ）の上動が押
え板２６で拘束されるので、その引抜きが防止される。
また、押え板２６は、防火カバーを兼用しており、万一
火災が発生したとき押え板２６が防火カバーとなって、
火が積層ゴム２４に及び焼損する恐れを防止できる。さ
らに、積層ゴムアイソレータ２４は、地震時に働く水平
力に対しても、せん断変形とその復元力により減衰させ
る機能を有している。

【０００８】次に、図１７〜図１９によって引き抜き防
止機構付き積層ゴム支承の第２従来例を説明すると、上
部構造体１０の下端部に束材１を介して引き抜き抵抗板
２が接合されている。引き抜き抵抗板２の下部には、積
層ゴムアイソレータ３が設置されていて、積層ゴム３ａ
に一体的に固着した上プレート１３と引き抜き抵抗板２
とは高さ調整用ライナープレート１６を介在させボルト
１２で結合されている。また、積層ゴムアイソレータ３
は、積層ゴム３ａに一体に固着の下プレート１３を介し
て、ボルトナット１２によりアンカープレート７に固着
されており、アンカープレート７は下部構造体８にスタ
ッド９などにより結合される。

【０００９】アンカープレート７上には、平面９０度間
隔でベースプレート１９が設置され、各ベースプレート
１９上にはＨ形鋼製の柱材１７が立設されていて、柱材
１７の上端に押えフレームの梁材１８が片持ち状態で固
着され、引き抜き抵抗板２の上部を４方から取囲むよう
に設けられている。

【００１０】この第２従来例においても、地震時建造物
に上揚力が作用し、積層ゴム３ａに引き抜き力が作用し
たとき、当該積層ゴム３ａの引き抜き抵抗板２（＝上部
支持板３０ａ）の上動が押えフレームの梁材１８で拘束
されるので、その引抜きが防止される。また、積層ゴム
３ａは、地震時に働く水平力に対しても、せん断変形と
その復元力により減衰させる機能を有している。

【００１１】前記引き抜き防止機構付き積層ゴム支承
は、つぎの改良すべき点を有している。

【００１２】すなわち、第１従来例、第２従来例の引き
抜き防止機構付き積層ゴム支承の場合、束材２１、１の
下部に積層ゴム２４ａ、３ａを設置し、積層ゴム２４
ａ、３ａの上部の引き抜き抵抗板３０、２を押え板２６
又は、Ｈ型鋼の片持ち梁からなる押えフレームの梁材１
８で取囲んで押え、上部構造体１０が浮き上がることを
抑制している。

【００１３】しかし、前記の従来の方法は、部材形状
が大きくなり、用途上、無駄な空間が増加する。形状
が複雑で、デザイン性に欠ける。部材数および部材同
士の溶接量が増え、高い加工精度が要求される。変位
調整用装置が取付け難い。積層ゴムの点検および、取
替え時の作業が大掛かりになる等の欠点があった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の欠点
に鑑みて提案するもので、 （１）積層ゴム支承装置の高さを抑え、コンパクトな装
置を得る。 （２）積層ゴム支承の体形状をシンプルにして、デザイ
ン性を高める。 （３）装置の部材数を減らし、溶接量を最小限にして、
溶接歪みの発生を抑えるとともに、工程を簡単にし、経
済性を高める。 （４）変位調整用のジャッキの併設を可能にする。 （５）装置の点検が容易に行えるようにする。 （６）水平ジャッキ方向の過大な変位を抑制するストッ
パーを兼用する。 以上、（１）〜（６）が、本発明の課題である。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、本発明は、次のように構成する。

【００１６】［請求項１記載の発明］図１〜図４が請求
項１に対応し、上部構造体１０の下端部に、束材１を介
して引き抜き抵抗板２が接合されている。引き抜き抵抗
板２の下部には、積層ゴムアイソレータ３が設置されて
いる。積層ゴムアイソレータ３は、アンカープレート７
を介して下部構造体８にスタッド９などにより結合され
る。引き抜き抵抗板２の上部には、中央部に開口３９を
持つ押え板４が引き抜き抵抗板２との間に鉛直方向の隙
間を持って設置される。

【００１７】押え板４は、外周リング５に結合され、外
周リング５の下部にはベースプレート６が結合され、ベ
ースプレート６はアンカープレート７を介してスタッド
９などにより下部構造体８に結合される。

【００１８】外周リング５、押え板４およびベースプレ
ート６から構成される部材（この３部材を抵抗板押え部
材３７という）は、平面的に二分割される。そして、二
分割された押え板４は、分割線３７ａを介してそれぞれ
二分割された外周リング５に個別に固着され、二分割さ
れた外周リング５は、それぞれ二分割されたベースプレ
ート６に固着され、二分割されたベースプレート６は、
それぞれアンカープレート７にボルトナット１２で固着
されている。したがって、ボルトナット１２を外すこと
により、外周リング５、押え板４およびベースプレート
６から構成される抵抗板押え部材３７を、分割線３７ａ
から左右（水平方向）に分離して取り外すことができ、
上部構造体１０が邪魔にならないので、積層ゴムアイソ
レータ３の点検・取替えを容易に行うことがきる。

【００１９】引き抜き抵抗板２は、外周リング５との間
に水平方向の空隙３８を持つ。また、押え板４の中央開
口部は、束材（支点）１との間に水平方向の空隙３９を
持つ。これら空隙３８、３９により、上部構造体１０と
下部構造体８との間に相対変位が生じた場合に、積層ゴ
ムアイソレータ３がせん断変形することができる余裕が
生じ、変位を吸収できる。

【００２０】外周リング５および押え板４の外形は、円
形、矩形または正八角形などの対称形である。積層ゴム
３は、鉛プラグ入り積層ゴムまたは高減衰ゴムによる積
層ゴムを使用することにより、ダンパー機能を兼用でき
る。ダンパー機能を必要としない場合は、天然ゴム系の
積層ゴムを使用できる。外周リング５は、引き抜き抵抗
板２の水平方向移動を抑制し、過大な水平変形を生じる
ことを防ぐ。

【００２１】［請求項２記載の発明］同じく図１〜図４
が請求項２に対応し、請求項１の構成に加えて、押え板
４の上部に、水平ジャッキ１１を設置する。地震後に、
束材（支点）１が残留変位を生じている場合に、この水
平ジャッキ１１を用いて、束材（支点）１を押して位置
の修正を行う。

【００２２】［請求項３記載の発明］同じく図１〜図４
が請求項３に対応し、請求項１、２の構成に加えて、外
周リング５の壁面に開口部１４を設置する。この開口部
１４により、内部の点検および清掃を行うことができ
る。開口部が壁面であるため、開口部１４の位置・形状
をバランスよくすることにより、装置として必要な強度
を容易に確保できる。

【００２３】［請求項４記載の発明］図５〜図８が請求
項４に対応し、請求項１〜３の構成に加えて、押え板
４、外周リング５およびベースプレート６からなる抵抗
板押え部材３７の２分割部材を、間隔４０を空けて向い
合せて設置する。これにより、間隔４０の間隙を利用し
て抵抗板押え部材３７の内部の点検および清掃を容易に
行うことができる。積層ゴムアイソレータ３の高さが小
さい場合などに、効果的である。

【００２４】［請求項５記載の発明］図９〜図１２が請
求項５に対応し、請求項１〜４の構成に加えて、外周リ
ング５と押え板４および外周リング５とベースプレート
６との各部材の接合部に溶接を用いず、全てボルト１２
による接合とする。

【００２５】全ボルト接合とすることで、つぎの、
の作用が奏される。 溶接が不要となり、作業工程が簡明になる。溶接歪の
発生がなく、寸法精度が向上し、かつ生産性が上昇し
て、経済効果が高い。建設地で、押え板４のみを外し
て、点検・清掃を行うことができる。外周リング５の材
料としては、厚肉鋼管または、厚板が考えられるが、ボ
ルト接合をするために外周リング５の厚みが増加する。
その結果として、装置全体の強度が増加する。

【００２６】さらに、押え板４の分割方向を、外周リン
グ５の分割方向と直角に交差させることにより、装置全
体の剛性を増加させることができる。

【００２７】［請求項６記載の発明］図９〜図１２が請
求項６に対応し、在来工法の、片持ち梁方式の場合にお
いて、片持ちの押えフレームの梁材２０に水平ジャッキ
１１を内蔵する。これにより水平ジャッキ１１の設置ス
ペースを別に設置する必要が無くなり、経済的である。
水平ジャッキ１１は、４方向全てに取付ける必要は無
く、通常、直交する２方向となる位置に配置すればよ
い。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を説明する。

【００２９】図１〜図４は、請求項１、２および３に対
応する、実施形態１を示し、図１は装置の正面外観図、
図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は、図１のＢ−Ｂ矢視
図、図４は図２のＣ−Ｃ断面図である。

【００３０】各図の構成を説明すると、上部構造体１０
（従来例の図１９における柱２７と梁２８を含む鉄骨柱
２９を略図的に示している）を支持する支点部材の一例
としての束材１の下端に、引き抜き抵抗板２が結合され
ている。引き抜き抵抗板２の下部には、積層ゴム３ａに
よる積層ゴムアイソレータ３が設置される。積層ゴムア
イソレータ３は、アンカープレート７を介して、下部構
造体８に結合される。引き抜き抵抗板２の上部には、中
央部に空隙３９を持つ押え板４が、引き抜き抵抗板２と
の間に上下方向の隙間を持って設置される。

【００３１】なお、建物相互の地震時変位は８ｃｍ程度
であり、これに積層ゴム支承装置自体の地震時変位１０
ｃｍが加算される。積層ゴム３ａとしては、主として、
鉛プラグ入り積層ゴムを使用し、高減衰ゴムでもよいの
だが、鉛を使用したほうが、初期トリガー効果が顕著に
得られる。

【００３２】押え板４は外周リング５に結合し、外周リ
ング５の下端にはベースプレート６を結合し、アンカー
プレート７を介してスタッド９により下部構造体８に結
合する。外周リング５、押え板４およびベースプレート
６から構成される部材（これらを抵抗板押え部材３７と
総称する）は、分割線３７ａを介して平面的に２分割さ
れている。

【００３３】引き抜き抵抗板２は、外周リング５との間
に空隙３８を持つ。また、押え板４の中央開口部は、束
材（支点部材）１との間に空隙を持つ。これらの空隙に
より、上部構造体１０と下部構造体８との間に相対変位
が生じた場合に対応できる。外周リング５の形状は、円
形、矩形または正八角形など自由である。

【００３４】前記の構成により、次の〜の作用が奏
される。

【００３５】装置全体の高さが抑えられる。すなわ
ち、従来のように、外周リング５、押え板４およびベー
スプレート６から構成される部品が一体構造であると、
積層ゴムアイソレータ３を点検又は取替えの際、前記外
周リング５等の部品を一旦持ち上げて、その下の空間を
利用して、この積層ゴムアイソレータ３を取り替え、点
検作業をしていたので、上部構造体１０と押え板４の間
に十分な高さ（図１６にＳで示す）を確保する必要があ
ったが、本発明では、外周リング５等の抵抗板押え部材
３７を二分割し、分割線３７ａを介して水平方向に移動
して左右に分離できる構造にしたので、上部構造体１０
と押え板４の間に十分な高さを確保する必要が無く、そ
の分装置全体の高さが抑えられる。したがって、押え板
２の上部の空間を有効に活用でき、後述の水平ジャッキ
１１の設置も可能となり、さらに、平面的にも概ね必要
最小寸法となり、コンパクトな装置が得られる。

【００３６】装置全体の外観をシンプルにすることが
できる。部品数を減らし、必要とされる加工精度を低
減できる。引き抜き抵抗板の上部空間に変位調整用装
置（ジャッキ等）を設置でき、空間を有効に活用でき
る。外周リング５の壁面に開口部１４を形成すること
により、部材強度を落とさずに、簡単に内部の点検・清
掃ができる。

【００３７】図５〜図８は、請求項４に対応する実施形
態２を示し、図５は装置の正面外観図、図６は、図５の
Ｄ−Ｄ縦断面図、図７は、図５のＥ−Ｅ矢視図、図８
は、図６のＦ−Ｆ断面図である。

【００３８】図５〜図８の実施形態２では、二分割され
る外周リング５、押え板４およびベースプレート６から
構成される抵抗板押え部材３７の間に所定の間隔４０を
設けている。他の構成は、前に述べた実施形態２の構成
と同じである。

【００３９】図５〜図８の実施形態２によると、形成
された間隔４０を利用して、引き抜き防止機構内部の点
検・清掃ができる。外周リング５の壁面に開口が設置
できない場合、積層ゴムの高さが、比較的低い場合など
には、側面開口より有効である。

【００４０】図９〜図１２は請求項５に対応する実施形
態４を示し、図９は、装置の正面外観図、図１０は、図
９のＧ−Ｇ縦断面、図１１は、図９のＨ−Ｈ矢視図、図
１２は、図９のＩ−Ｉ断面図である。

【００４１】図９〜図１２の実施形態３では、外周リン
グ５と押え板４の接合部、および外周リング５とベース
プレート６の接合部を全て、ボルト１２により接合して
いる。他の構成は先の実施形態１、２と同じである。

【００４２】実施形態３によると、以下、の作用が
奏される。 前記の各部品間の接合を全てボルト接合にしていて、
一切溶接を使用していないので、溶接接合とした場合に
生じる、歪発生を防ぐことができ、寸法精度の低下を防
止できる。押え板４のみを移動することができる。従
って、常時は装置内部を密閉しておき、点検時に、押え
板を外したり、ずらすことが容易にできる。また、押え
板４の分割方向を、外周リング５の分割方向と直交させ
ることにより、全体としての剛性を高めることもでき
る。

【００４３】図１３〜図１５は請求項６に対応する実施
形態４を示し、図１３は装置の縦断面図、図１４は、図
１３のＪ−Ｊ矢視図、図１５は、図１３のＫ−Ｋ断面図
である。

【００４４】図１３〜図１５の実施形態４に係る装置
は、実施形態１〜３における外周リング５に代えて、平
面９０度間隔で押えフレームの柱材１７が立設され、そ
の下端の押えフレームのベースプレート１９がアンカー
プレート７上にボルト１２で接合されている。押えフレ
ームの柱材１７に押え梁２０の端部が片持ち梁状態で固
着され、この押え梁２０で、積層ゴムアイソレータ３の
上部を取囲むと共に、この押え梁２０には水平ジャッキ
１１が内蔵され、地震等により、束材（支点）１が残留
変形した場合、この水平ジャッキ１１を使用して、原位
置に復帰させる。通常は、水平ジャッキ付き積層ゴムア
イソレータ３は、構造物の４隅の束材（支点）に設置さ
れ、それぞれ２基の直交するジャッキが用いられる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によると、引き抜き防止機構付き
積層ゴム支承の積層ゴムアイソレータの取り替え、点検
作業に際し、引き抜き抵抗板の押え板部材を平面的に複
数分割して横引き分離できるように構成したので、装置
全体の高さを抑えることができ、したがって、押え板の
上部の空間を有効に活用でき、平面的にも、概ね必要最
小寸法となり、コンパクトな装置が得られる。外周リン
グの壁面に開口部を形成し、または、平面的に複数分割
する引き抜き抵抗板の押え板部材の間に間隔を設けるこ
とにより、前記開口部や間隔を利用して、部材強度を落
とさずに、簡単に内部の定期的な点検・清掃が容易にで
きる。

【００４６】さらに、外周リング、押え板ベースプレー
ト等の引き抜き抵抗板の押え板部材をボルト接合とする
ことにより、溶接量を最小限にして溶接歪の発生を抑え
ることができるうえ、経済性が高い加工度を低減でき
る。さらに、部品数を減らし、装置全体の外観をシンプ
ルにすることができる。またさらに、梁に変位調整用装
置（ジャッキ等）を内蔵する方式としたので、引き抜き
抵抗板の上部空間を有効に活用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る積層ゴム支承の実施形態１の正面
外観図である。

【図２】図１のＡ−Ａ縦断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図である。

【図４】図２のＣ−Ｃ断面図である。

【図５】本発明に係る積層ゴム支承の実施形態２の正面
外観図である。

【図６】図５のＤ−Ｄ縦断面図である。

【図７】図５のＥ−Ｅ矢視図である。

【図８】図６のＦ−Ｆ断面図である。

【図９】本発明に係る積層ゴム支承の実施形態３の正面
外観図である。

【図１０】図９のＧ−Ｇ縦断面図である。

【図１１】図９のＨ−Ｈ矢視図である。

【図１２】図１０のＩ−Ｉ断面図である。

【図１３】本発明に係る積層ゴム支承の実施形態４の縦
断面図である。

【図１４】図１３のＪ−Ｊ矢視図である。

【図１５】図１３のＫ−Ｋ断面図である。

【図１６】第１従来例の引き抜き防止機構付き積層ゴム
支承の縦断面図である。

【図１７】第２従来例の積層ゴム支承の正面外観図であ
る。

【図１８】図１７のＬ−Ｌ矢視図である。

【図１９】図１７のＭ−Ｍ断面図である。

【符号の説明】

１ 束材（支点） ２ 引き抜き抵抗板 ３ 積層ゴムアイソレータ ３ａ 積層ゴム ４ 押え板 ５ 外周リング ６ ベースプレート ７ アンカープレート ８ 下部構造体 ９ スタッド １０ 上部構造体 １１ ジャッキ １２ ボルト １３ 積層ゴムアイソレータ １４ 開口部 １５ ジャッキ受け金物 １６ 高さ調整用ライナープレート １７ 押えフレームの柱材 １８ 押えフレームの梁材 １９ 押えフレームのベースプレート ２０ 押えフレームの梁材 ２１ 束材 ２１ａ 取付け板 ２２ 支持板 ２３ フーチング ２４ 積層ゴムアイソレータ ２４ａ 積層ゴム ２５ 下部板 ２６ 押え板 ２７ 柱 ２８ 梁 ２９ 鉄骨柱 ３０ 抜け止め抵抗板 ３０ａ 上部支持板 ３１ 低摩擦摺動部材 ３２ ベースプレート ３３ アンカー部材 ３４ 脚部材 ３５ 柱部ベースプレート ３６ ボルトナット ３７ 抵抗板押え部材 ３８ 空隙 ３９ 空隙 ４０ 間隔

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部構造体に固定される束部材の下部に
   周囲に張り出すようにして設けられると共に、下部構造
   体に固定した積層ゴムアイソレータの上部に固着された
   引き抜き抵抗板と、積層ゴムアイソレータの周囲に配置
   し下部構造体に固着した外周リングと、外周リングの上
   端に設けた、前記引き抜き抵抗板の上動を阻止する押え
   板とにより構成される引き抜き防止機構を持つ積層ゴム
   支承において、前記外周リングおよび押え板からなる抵
   抗板押え部材が平面的に複数分割され、分離・移動が可
   能に設けられていることを特徴とする積層ゴム支承。
2. 【請求項２】 請求項１記載の構成において、押え板の
   上部に水平ジャッキを設置したことを特徴とする引き抜
   き防止機構を持つ積層ゴム支承。
3. 【請求項３】 請求項１記載の構成において、外周リン
   グの壁面に開口部を形成したことを特徴とする引き抜き
   防止機構を持つ積層ゴム支承。
4. 【請求項４】 請求項１記載の構成において、二分割さ
   れた抵抗板押え部材を、間隔をあけて設置したことを特
   徴とする引き抜き防止機構を持つ積層ゴム支承。
5. 【請求項５】 請求項１記載の構成において、外周リン
   グと押え板の接合および、外周リングとベースプレート
   の接合を、ボルト接合にしたことを特徴とする引き抜き
   防止機構を持つ積層ゴム支承。
6. 【請求項６】 請求項１記載の外周リング及び押え板に
   代えて設けた支持梁及びその上端に接合の押え梁により
   構成される引き抜き抵抗機構を持つ積層ゴム支承におい
   て、前記押え梁に水平ジャッキを設置することを特徴と
   する引き抜き防止機構を持つ積層ゴム支承。