JP2004197549A - 構造物のアンカー構造、構造物のアンカー構造に用いる制振装置及び転がり支承装置 - Google Patents
構造物のアンカー構造、構造物のアンカー構造に用いる制振装置及び転がり支承装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004197549A JP2004197549A JP2003099294A JP2003099294A JP2004197549A JP 2004197549 A JP2004197549 A JP 2004197549A JP 2003099294 A JP2003099294 A JP 2003099294A JP 2003099294 A JP2003099294 A JP 2003099294A JP 2004197549 A JP2004197549 A JP 2004197549A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hard
- rubber
- vibration
- bearing device
- anchor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
【課題】嵩張らず、安価で、振動吸収性能と基礎パッキン材としての機能を兼ね備えた構造物のアンカー構造の提供
【解決手段】この構造物のアンカー構造１は、住宅の土台６（構造物の上部構造）と基礎コンクリート７（下部構造）との間の制振層８において、複数の転がり支承装置３を略均等に住宅の上部構造の鉛直荷重を支持するように配設するとともに、複数の制振装置５を、住宅の上部構造の捩じれ振動を抑制するように配設している。地震時においては、上下の硬質板１０、１１のせん断方向の振動に伴って、硬球体２は硬質板１０、１１との間で滑ることなく転動する。制振装置５は、地震時には、上下の硬質板２１、２２のせん断方向の振動に伴って、制振部材４がせん断方向に変形しながら、せん断方向の振動を吸収するとともに、上部構造の捩じれ振動も抑制することができる。
【選択図】 図６
【解決手段】この構造物のアンカー構造１は、住宅の土台６（構造物の上部構造）と基礎コンクリート７（下部構造）との間の制振層８において、複数の転がり支承装置３を略均等に住宅の上部構造の鉛直荷重を支持するように配設するとともに、複数の制振装置５を、住宅の上部構造の捩じれ振動を抑制するように配設している。地震時においては、上下の硬質板１０、１１のせん断方向の振動に伴って、硬球体２は硬質板１０、１１との間で滑ることなく転動する。制振装置５は、地震時には、上下の硬質板２１、２２のせん断方向の振動に伴って、制振部材４がせん断方向に変形しながら、せん断方向の振動を吸収するとともに、上部構造の捩じれ振動も抑制することができる。
【選択図】 図６
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造物の上部構造と下部構造との間に装着され、下部構造の上に上部構造を固定する構造物のアンカー構造に関するものであって、嵩張らず、住宅の基礎部の通気用の基礎パッキン材としての機能を兼ね、また高性能の振動吸収性能を安価に得ることができる構造物のアンカー構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
住宅などの軽量構造物は、一般に布基礎とも言われる基礎コンクリート１０１の上に建築されている。基礎コンクリート１０１（下部構造）の上に建築物（構造物）の土台１０３（上部構造）を固定する場合は、例えば、図１２に示すように、Ｌ字状のアンカーボルト１０２の下部を基礎コンクリート１０１に埋設し、アンカーボルト１０２の上部を土台１０３に貫通させ、その土台１０３の上面に突出した部分をワッシャ１０４、ナット１０５で固定していた。
【０００３】
しかし、単に土台１０３を基礎１０１の上に固定しただけでは、大型車の通行により生じる交通振動が、基礎コンクリート１０１から土台１０３にそのまま伝わるため、図１３に示すように、土台１０３と基礎コンクリート１０１の間にゴム板１００を挟んで、交通震動を緩和するものがあった。しかし、この場合でも、アンカーボルト１０２が土台１０３と基礎コンクリート１０１をしっかりと連結しており、アンカーボルト１０２を介して基礎コンクリート１０１から土台１０３に震動がそのまま伝わるため、震動はさほど緩和されず、十分な免震効果は得られなかった。
【０００４】
なお、このようなゴム板１００は、住宅の基礎部の通気用の基礎パッキン材としての機能を備えている。すなわち、ゴム板１００を、基礎コンクリート１０１と住宅の土台１０３との間に所定の間隔を開けて複数配設することにより、土台１０３と基礎コンクリート１０１との間に生じた隙間から基礎コンクリート１０１の内部の換気が行え、基礎コンクリート１０１内の空気の流れが良くなる。また、基礎コンクリート１０１と土台１０３との縁を切ることにより、基礎コンクリート１０１が吸った水分を土台１０３に伝えないという作用がある。
【０００５】
この種の基礎パッキン材の一般的な技術水準を示す公知文献としては、下記の特許文献１が知られている。
【０００６】
また、ダンプカーなどの大型の自動車による振動や鉄道車両の通行に伴う交通振動や地震による振動を吸収する制振機能を兼ね備えた基礎パッキン材としては、上下の硬質板の間に円形の穴を有する復元用のゴム材を配設し、ゴム材の穴の中に硬球体を転動可能に配設した転がり支承構造を備えたものが下記の特許文献２に提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３５５３５０号公報
【特許文献２】特開２０００−１１０４０３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献１に記載されている基礎パッキン材は、構造物の上部構造と下部構造の間にゴム材を挟んだだけであり、地震やダンプカーなどの大型の自動車による振動や鉄道車両の通行に伴う交通振動を吸収する制振機能が十分でなかった。
【０００９】
また、特許文献２に記載されている基礎パッキン材は、一定の制振効果は期待できるものの、構造上、設置時に硬球体がゴム材の穴の中央に位置していることが保証されていない。このため、硬球体がゴム材の穴の内周面に接した状態で配設されている可能性があり、このような場合には振動時に硬球体がすぐにゴム材に乗り上げてしまう。本発明者らの知見によれば、ゴム材に硬球体が乗り上げると、硬球体が乗り上げた位置でゴム材が破損する場合があるので、十分な制振効果を得ることができない。
【００１０】
また、積層ゴムとオイルダンパーを組み合わせた免震装置はよく知られているが、積層ゴムやオイルダンパーは大きく、設置コストや設置スペースが嵩み、一般住宅などの比較的小さな構造物には不経済であり、あまり普及していない。
【００１１】
そこで、本発明は、嵩張らず、安価で、振動吸収性能と基礎パッキン材としての機能を兼ね備えた構造物のアンカー構造を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る構造物のアンカー構造は、上下の第１硬質板の中央部に硬球体を位置決めした状態で配設した複数の転がり支承装置を、構造物の上部構造の鉛直荷重を支持するように、構造物の下部構造と上部構造との間に分散させて配設するとともに、高減衰ゴムの上下端面に第２硬質板をそれぞれ取り付けた複数の制振装置を、前記構造物の上部構造の捩じれ振動を抑制するように、構造物の下部構造と上部構造との間に分散させて配設したことを特徴としている。
【００１３】
この構造物のアンカー構造は、構造物の上部構造と下部構造の縁が切られているので、上述した特許文献１に記載されたアンカー構造に比べても、より高度な制振機能を得ることができる。また、転がり支承装置と制振装置を別々の構成要素にして構造物の下部構造と上部構造との間に配設しているので、特許文献２に記載されたアンカー構造と異なり、硬球体が制振用のゴム材に乗り上げるなどの不具合は生じない。また、転がり支承装置については、上下の第１硬質板の中央部に硬球体を位置決めした状態で配設しているので、硬球体の転動幅を広く確保することができる。また、転がり支承装置と制振装置を別々の構成要素にして構造物の下部構造と上部構造との間に配設しているので、転がり支承装置と制振装置の設置数、設置位置についての自由度が高く、制振装置を構造物の上部構造の捩じれ振動を抑制するように配設することが可能になるので、より高度な制振性能を得ることができる。
【００１４】
このように、本発明に係る構造物のアンカー構造によれば、嵩張らず、安価で、振動吸収性能と基礎パッキン材としての機能を兼ね備えているので、特に一般住宅のような比較的小さな構造物に適用できる。
【００１５】
なお、複数の転がり支承装置が構造物の上部構造の鉛直荷重を略均等に支持するように分散させて配設するとよく、また、制振装置には鉛直荷重が掛からないようにするとよい。
【００１６】
また、転がり支承装置に代えて、複数の滑り支承装置を、構造物の上部構造の鉛直荷重を支持するように、構造物の下部構造と上部構造との間に分散させて配設してもよい。この場合、滑り支承装置には、例えば、上下の第３硬質板の間に滑動体を配設したものを採用することができる。
【００１７】
また、制振装置は、具体的には構造物の上部構造と下部構造との間の制振層の偏心率が３％以内になるように配設することにより、構造物の上部構造の捩じれ振動を効果的に抑制することができる。
【００１８】
高減衰ゴムのせん断弾性率は、高減衰ゴムの高さに対して±２５％以下の振幅領域において１００Ｎ／ｃｍ２以上で、かつ、高減衰ゴムの高さに対して±１５０％以上の振幅領域において４０Ｎ／ｃｍ２以下であることが望ましい。このような特性を有する弾性材料を用いることにより、風や交通振動などの微小な振動に対しては、高減衰ゴムのせん断変形を抑制し、地震のように大きな加速度（慣性力）を伴う大きな揺れに対しては、高減衰ゴムが大きなせん断変形を行うようになる。すなわち、高減衰ゴムが風や交通振動に対するトリガーとして機能する。
【００１９】
また、高減衰ゴムに用いられている弾性材料の損失係数ｔａｎδは０．３以上であることが望ましい。これにより、高性能な振動吸収性能を発揮することができる。
【００２０】
また、高減衰ゴムは、基材ゴム１００重量部に対し、シリカを１０５重量部以上１５０重量部以下の割合で配合するとともに、減衰性能を向上させる樹脂を配合することにより、損失係数ｔａｎδが０．３以上で、かつ、限界変形が高さの４倍以上にしたものを採用するとよい。この場合、基材ゴムを天然ゴムとし、減衰性能を向上させる樹脂として少なくともクマノン・インデン樹脂を配合することが好ましい。
【００２１】
また、６０年相当の熱老化促進による劣化を与えた後、周波数２Ｈｚで実験を行った際に、せん断弾性率Ｇおよび／又は損失係数ｔａｎδの変化率が３０％以内である弾性材料を高減衰ゴムに用いることにより、制振装置に必要な性能を長期間確保することができる。
【００２２】
第１硬質板又は第３硬質板の硬さをＨＲＣ２０以上にすることにより、硬球体の転動面又は滑動体の滑動面が凹むのを抑えることができ、ヒステリシスループに負勾配が発生するのを抑制することができ、効果的な制振機能を持たせることができる。第１硬質板又は第３硬質板は、冷間圧延加工により加工硬化させることにより、ＨＲＣ２０以上の硬さを安価に確保することができる。また、第１硬質板又は第３硬質板を冷間圧延加工により加工硬化させたものは、熱処理により硬度を向上させた場合に比べて第１硬質板又は第３硬質板に歪が生じないのでより平坦な転動面（滑動面）が得られ、硬球体のより滑らかな転動を確保することができる。
【００２３】
また、硬球体の硬さをＨＲＣ２０以上にすることにより、硬球体が凹むのを抑えることができ、ヒステリシスループでの負勾配の発生を抑制して、効果的な制振機能を持たせることができる。硬球体は、転動加工により加工硬化させることにより、ＨＲＣ２０以上の硬さと所要の真球度を安価に確保することができる。
【００２４】
また、第１硬質板が、硬球体が位置決めされる所定の位置を中心とし、かつ、硬球体の直径の２倍の距離を半径とする円を含む前記硬球体の転動面を備えていることにより、長周期化を図ることができる。前記制振装置のせん断変形量を、高減衰ゴムの破断限界又は降伏限界以下に規制するストッパを設けるとよい。このストッパにより、高減衰ゴムをゴムの破断限界又は降伏限界内でせん断変形させることができるので、地震時に高減衰ゴムが破断するのを防止できる。なお、一般的には、ゴムのせん断方向の破断限界又は降伏限界は、ゴムの高さの４倍程度のせん断変形量とされているので、これを考慮して高減衰ゴムのせん断変形を高減衰ゴムの高さの４倍程度（又は、高減衰ゴムの高さの４倍に安全率を考慮したせん断変形量）に規制するストッパを設けるとよい。
【００２５】
また、転がり支承装置は、上下の第１硬質板の間に取り付けた軟質弾性体からなる筒状体に内接させて、硬球体を上下の第１硬質板の中央部に位置決めしたものでもよい。このような軟質弾性体は、硬球体の転動を出来る限り妨げないものであることが望ましい。例えば、硬球体の転動に伴って簡単に破壊されるものでもよい。軟質弾性体に用いる弾性材料には、例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などの合成ゴム発泡体や、軟質ウレタンフォームやポリスチレン発泡体やポリエチレン発泡体を採用することができる。
【００２６】
また、転がり支承装置は、前記硬球体を前記上下の第１硬質板の中央部に接着して位置決めしてもよい。
【００２７】
また、転がり支承装置の上下の第１硬質板又は前記滑り支承装置の上下の第３の硬質板、及び、制振装置の上下の第２硬質板が、硬球体、滑動体又は高減衰ゴムを取り付けた中央部を挟んだ両側にそれぞれボルト締結部を備えており、片側の第１ボルト締結部が両側のボルト締結部を結ぶ直線に沿ってボルトを装着・離脱可能なボルト装着用の切欠きを有し、かつ、反対側の第２ボルト締結部が前記直線に略直交する方向に沿ってボルトを装着・離脱可能なボルト装着用の切欠きを有していることを特徴としている。これにより、設置時の取り付けや竣工後の取り外しや取り付け作業が容易になる。
【００２８】
この場合、第２ボルト締結部の切欠きを、第１ボルト締結部の所定のボルト締結位置を中心とし、所定のボルトピッチを半径とする円弧に添って形成したことが望ましい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る構造物のアンカー構造を図面に基づいて説明する。
【００３０】
この構造物のアンカー構造１は、図１、図２に示す硬球体２を用いた複数の転がり支承装置３と、図３、図４に示す高減衰ゴムからなる制振部材４を用いた複数の制振装置５を、住宅の土台６（構造物の上部構造）と基礎コンクリート７（下部構造）との間の制振層８に配設したものであり、地震時の振動を吸収する制振機能と、基礎パッキン材としての機能を兼ね備えている。
【００３１】
転がり支承装置３は、図１に示すように、硬球体２と、円筒形状の収容部材９と、硬球体２及び収容部材９を上下に挟む硬質板１０、１１を備え、収容部材９の中に硬球体２を入れ、収容部材９の下端に、上下の硬質板１０、１１をそれぞれ接着したものである。なお、収容部材９は上端を接着せずに、下端を下側の硬質板１１に接着したものでもよい。
【００３２】
この硬球体２は、所要の硬さと真球度を備えた直径４０ｍｍの球体であり、略球形に粗加工した鋼材に転動加工を施して製造したものである。転動加工は、略球形に粗加工した鋼材を研磨板で上下に挟み、研磨板間で転動させて鋼材の表面の歪を除去しながら、球形に整形するものである。硬球体２は、転動加工により加工硬化が生じて硬さが増す。この転動加工によれば、Ｓ１５Ｃなどの安価な鋼材を用いて、ＨＲＣ２０以上の硬さと、高度な真球度を備えた硬球体を得ることができ、硬球体２の部品コストを安くすることができる。
【００３３】
収容部材９は、例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などの耐候性に優れた合成ゴム発泡体や、軟質ウレタンフォームやポリスチレン発泡体やポリエチレン発泡体などの軟質弾性材料からなるスポンジ状の円筒形状の部材である。収容部材９の内径は、硬球体２の直径と同じか、硬球体２の直径よりも少し小さくなっている。また、収容部材９の高さは、硬球体２の高さと略同じになっている。
【００３４】
硬質板１０、１１は、図２に示すように、所要の硬さと平面度を備えた５ｍｍ厚の略ひし形の板状部材であり、中央部に収容部材９を接着して硬球体２を中央に位置決めしている。硬質板１０、１１には、硬球体２を位置決めする位置を中心として、硬球体２の直径の２倍の距離を半径とする円を含む転動面を備えている。
【００３５】
この硬質板１０、１１は、板状素材に冷間圧延加工を施して製造している。冷間圧延加工は、板状素材を圧延ローラで挟みながら引き抜くものであり、熱処理を施すことがないので歪が生じることがなく、これにより所要の平面度を確保することができる。また加工硬化により所要の硬さを得ることができる。この冷間圧延加工によれば、ＳＵＳ３０４などの鋼材を用いて、ＨＲＣ２０以上、より好ましくはＨＲＣ２５以上の硬質板１０、１１を得ることができる。
【００３６】
中央部に収容部材９を接着して硬球体２を中央に位置決めしている。この硬質板１０、１１は、硬球体２を位置決めする位置を中心として、硬球体２の直径（４０ｍｍ）の２倍（８０ｍｍ）の距離を半径とする円よりも大きい転動面を備えており、この転がり支承装置３は、硬球体２を位置決めする位置を中心として、硬球体２が直径の２倍以上の距離を転動することができるようになっている。
【００３７】
上下の硬質板１０、１１の両側には、アンカーボルト１３、１４を締結するボルト締結部１５、１６を設けている。片側の第１ボルト締結部１５には両側のボルト締結部１５、１６を結ぶ直線Ｌに沿って切欠き１７を形成しており、反対側の第２ボルト締結部１６には両側のボルト締結部１５、１６を結ぶ直線に直交する方向に沿って切欠き１８を形成している。第２ボルト締結部１６の切欠き１８は、詳しくは、第１ボルト締結部１５の所定の締結位置（例えば、設計上のボルト締結位置Ｏ）を中心とし、所定のボルトピッチ（例えば、設計上のボルトピッチＰ）を半径とする円弧Ｃに沿って形成している。
【００３８】
各ボルト締結部１５、１６の切欠き１７、１８の幅は、アンカーボルト１３、１４の直径よりも少し大きくなっており、切欠き１７、１８に沿ってアンカーボルト１３、１４を装着・離脱させることができるようになっている。また、切欠き１７、１８は、施工時の誤差を許容できるように、設計上のボルト締結位置よりも深く形成している。
【００３９】
この転がり支承装置３を施工するときは、図５に示すように、切欠き１７、１８に沿って第１ボルト締結部１５に片側のアンカーボルト１３に装着し、図中の２点鎖線で示すように、転がり支承装置３を回動させて切欠き１７に沿って反対側のアンカーボルト１４を第２ボルト締結部１６に装着する。そして、図１に示すように、ナット１９で転がり支承装置３を固定する。
【００４０】
この構造物のアンカー構造１においては、図６に示すように、住宅の土台６（構造物の上部構造）と基礎コンクリート７（下部構造）との間の制振層８において、各転がり支承装置３が略均等に上部構造の鉛直荷重を支持するように、基礎コンクリート７の上に複数の転がり支承装置３を配設する。なお、この転がり支承装置３は、一つで約１．５ｔｏｎｆ（約１５ｋＮ）の荷重を支持することが可能である。
【００４１】
この転がり支承装置３は、硬球体２は硬質板１０、１１に点接触で支持されているが、硬質板１０、１１が所要の硬さと平面度を備えており、かつ、硬球体２も所要の硬さと真球度を備えているので、上下の硬質板１０、１１間に鉛直方向の圧縮荷重が掛かった状態でも、硬球体２および硬質板１０、１１に凹みがほとんど生じない。このため、地震により、上下の硬質板１０、１１がせん断方向に振動したときには、硬球体２は上下の硬質板１０、１１から摩擦力を受けて、上下の硬質板１０、１１の間で収容部材９を変形又は破損させながら滑ることなく転動する。このとき硬球体２に掛かる力が大きいので、収容部材９は簡単に変形又は破損し、地震時の硬球体２の転動に対しては大きな抵抗にならない。
【００４２】
他方、制振装置５は、図３、図４に示すように、高減衰ゴム製の高減衰ゴムからなる円柱形状の制振部材４と、制振部材４を上下に挟む硬質板２１、２２と、ゴム製の被覆材２３を備え、制振部材４の上端及び下端にそれぞれ硬質板２１、２２を加硫接着し、制振部材４の外周面をゴム製の被覆材２３で被覆したものである。
【００４３】
この制振部材４は、高さが４０ｍｍの高減衰ゴムであり、上下の硬質板２３は、厚さが約５ｍｍの鋼板プレートである。なお、この制振部材４には、製造工程上の理由から中央に穴があるが、制振装置４は完全な中実の部材でもよい。
【００４４】
制振部材４は、詳しくは、せん断弾性率が、制振部材４の高さに対して±２５％以下の振幅領域において１００Ｎ／ｃｍ２以上で、かつ、高減衰ゴムの高さに対して±１５０％以上の振幅領域において４０Ｎ／ｃｍ２以下のものであることが望ましい。制振部材４に、このような特性を有する弾性材料を用いることにより、風や交通振動などの微小な振動に対しては、制振部材４のせん断変形を抑制することができ、かつ、地震のように大きな加速度（慣性力）を伴う大きな揺れに対しては、制振部材４が大きなせん断変形を行うようになる。すなわち、制振装置５が、それ自体、風や交通振動に対するトリガーとして機能を備えたものになる。
【００４５】
また、制振装置５に用いられている高減衰の弾性材料は、損失係数ｔａｎδが０．３以上、より好ましくは０．５以上であることが望ましい。ここで、ゴム材料の動的特性を複素弾性率で表現した場合、実数部分を貯蔵弾性率Ｇ１、虚数部分を損失弾性率Ｇ２といい、貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２の比を損失係数ｔａｎδという（損失係数ｔａｎδ＝貯蔵弾性率Ｇ１／損失弾性率Ｇ２）。
【００４６】
損失係数ｔａｎδは、制振材料の制振特性の評価指標の一つである。すなわち、制振材料は、振動応答系に減衰があると、その応力・歪み線図（あるいは荷重・変位線図）は履歴曲線（ヒステリシスループ）を描くのであるが、損失係数ｔａｎδは、１サイクルで消費されるエネルギと貯蔵される最大エネルギの比に比例する量で、等価減衰定数の約２倍の値に対応する。従って、損失係数ｔａｎδが大きいほど減衰性の高い材料になる。
【００４７】
また、制振部材４には、６０年相当の熱老化促進による劣化を与えた後、周波数２Ｈｚで実験を行った際に、せん断弾性率Ｇおよび／又は損失係数ｔａｎδの変化率が３０％以内であるゴム材料を用いると良い。すなわち、一般住宅の耐用年数は５０年〜６０年程度であるから、少なくともその間、制振装置５に必要な性能を確保することができる。後記表１に、制振部材４に用いるゴム材料の好適な配合例を示す。なお、表１中、ｐｈｒは、配合剤の質量をゴム１００部に対する部数で示すときに用いる記号である。
【００４８】
制振装置５に用いる硬質板２１、２２には、大きな荷重が掛からないので、通常の歪のない鋼板プレートを用いることができる。この実施形態では、ＳＵＳ３０４の鋼板プレートを用いている。
【００４９】
なお、硬質板２１、２２は、図４に示すように、転がり支承装置３の硬質板１０、１１（図２参照）と同様の略ひし形の板状部材であり、中央部に制振部材４を接着している。上下の硬質板２１、２２の両側には、転がり支承装置３の硬質板１０、１１と同様に、アンカーボルト２４、２５を締結するボルト締結部２６、２７を設けている。片側の第１ボルト締結部２６には両側のボルト締結部２６、２７を結ぶ直線Ｌに沿って切欠き２８を形成しており、反対側の第２ボルト締結部２７には両側のボルト締結部２６、２７を結ぶ直線に直交する方向に沿って切欠き２９を形成している。第２ボルト締結部２７の切欠き２９は、詳しくは、第１ボルト締結部２６の所定の締結位置（例えば、設計上のボルト締結位置Ｏ）を中心とし、所定のボルトピッチ（例えば、設計上のボルトピッチＰ）を半径とする円弧Ｃに沿って形成している。
【００５０】
各ボルト締結部２６、２７の切欠き２８、２９の幅は、アンカーボルト２４、２５の直径よりも少し大きくなっており、切欠き２８、２９に沿ってアンカーボルト２４、２５を装着・離脱させることができるようになっている。また、切欠き２８、２９は、施工時の誤差を許容できるように、設計上のボルト締結位置よりも深く形成している。
【００５１】
この制振装置５を施工するときは、図５に示す転がり支承装置３と同様に、切欠き２８に沿って第１ボルト締結部２６に片側のアンカーボルト２４に装着し、制振装置５を回動させて切欠き２９に沿って反対側のアンカーボルト２５を第２ボルト締結部２７に装着する。そして、図３に示すように、ナット３０で制振装置５を固定する。
【００５２】
また、制振部材４の外周面を被覆する被覆材２３の材質には、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）などの耐候性材料を用いるとよい。
【００５３】
制振装置５は、構造物の上部構造の捩じれ振動を抑制するように配設する。具体的には、構造物の上部構造と下部構造との間の制振層の偏心率が３％以内になるように配設する。なお、構造物の上部構造と下部構造との間の制振層の偏心率は、後記式１により算出する。また、制振装置４のせん断変形量を、制振部材４の高さの４倍以下に規制するストッパ（図示省略）を設けるとよい。このストッパにより、制振部材４をゴムの破断限界又は降伏限界内でせん断変形させることができるので、地震時に制振装置４が破断するのを防止できる。なお、変形規制時の衝撃を緩和するため、ストッパは弾性的な緩衝部材を採用することが望ましい。
【００５４】
図６は、住宅の下部構造としての基礎コンクリート７に、この構造物のアンカー構造１の転がり支承装置３と制振装置５を設置した設置例を示している。
【００５５】
この構造物のアンカー構造１は、図６に示すように、住宅の土台６（構造物の上部構造）と基礎コンクリート７（下部構造）との間の制振層８において、複数の転がり支承装置３を略均等に住宅の上部構造の鉛直荷重を支持するように配設するとともに、複数の制振装置５を、住宅の上部構造の捩じれ振動を抑制するように配設している。住宅の上部構造の鉛直荷重は、転がり支承装置３によって支承されており、制振装置５には、ほとんど鉛直荷重が掛かっていない。
【００５６】
転がり支承装置３の硬球体２は、収容部材９により硬質板の中央に位置決めしているので、運搬時や施工時に硬球体２の位置がずれることはない。施工後は、硬球体２と硬質板１０、１１との間に鉛直方向に約１５ＫＮの力が掛かっているので、硬質板１０、１１との間で滑ることなく硬球体２の位置がずれることはない。地震時においては、上下の硬質板１０、１１のせん断方向の振動に伴って、硬球体２は硬質板１０、１１との間で滑ることなく転動する。このとき、上下の硬質板１０、１１と硬球体２がそれぞれ所要の硬さを備えているので、それぞれ接触面での変形量が少なく、硬球体２は滑らかに転動する。このためヒステリシスループに負勾配は生じない。
【００５７】
制振装置５は、地震時には、上下の硬質板２１、２２のせん断方向の振動に伴って、制振部材４がせん断方向に変形しながら、せん断方向の振動を吸収するとともに、上部構造の捩じれ振動も抑制することができる。
【００５８】
この構造物のアンカー構造１は、硬球体２が滑らかに転動するので、ヒステリシスループに負勾配は生じず、また、制振装置５によって、せん断方向の振動を吸収するとともに、上部構造の捩じれ振動も抑制することができるので、高度な振動吸収性能を発揮することができる。
【００５９】
このように、この構造物のアンカー構造１は、地震動などを吸収する振動吸収機能を備えており、転がり支承装置３や制振装置５は、それぞれ積層ゴムやオイルダンパーに比べてかなり小型かつ安価であり、極めて低コストに設置できる。また、基礎コンクリートの上に分散して配設した複数の転がり支承装置により、上部構造の鉛直荷重を分配して支持しているので、住宅の土台や基礎コンクリートに大きな集中荷重が掛からない。このため、住宅の土台や基礎コンクリートを補強する必要もない。
【００６０】
また、この構造物のアンカー構造は、転がり支承装置３や制振装置５の高さをそれぞれ５０ｍｍ程度にすることができ、嵩張らず、住宅の基礎コンクリート部分の通気性を良くする基礎パッキン材としての機能も兼ね備えたものにすることができる。
【００６１】
また、この構造物のアンカー構造１は、転がり支承装置３と制振装置５を別々の構成要素にして基礎コンクリート７と住宅の土台６との間に配設しているので、特許文献２に記載されているものと比べても、転がり支承装置３と制振装置５の設置数、設置位置についての自由度が高く、転がり支承装置３と制振装置５を上述したように各機能に応じた位置に設置することができる。これにより、設置コストを安くすることができ、また高度な制振性能を得ることができる。
【００６２】
また、この構造物のアンカー構造１は、転がり支承装置３と制振装置５を別々の構成要素にして基礎コンクリート７と住宅の土台６との間に配設しているので、特許文献２に記載されているもののように、硬球体２が制振用のゴム材に乗り上げるなどの不具合は生じることはない。
【００６３】
また、転がり支承装置３については、収容部材９により上下の硬質板１０、１１の中央部に硬球体２を位置決めした状態で配設しており、その周りに制振部材４が無いので、硬球体２の転動幅を広く確保することができる。これにより、より高度な振動吸収性能を得ることができる。
【００６４】
また、制振装置５のせん断方向の振動吸収性能は、制振部材４の材質が同じであれば、制振部材４のせん断断面積に基因するところが大きい。この制振装置５は、制振部材４に硬球体２を収容する穴が無いので、外径寸法が同じものを比べれば、特許文献２に記載されているものに比べて振動吸収性能が良く、より少ない個数で同等の振動吸収性能を発揮することができる。また、この制振装置５は、制振部材４が円柱形状であるので、水平方向の揺れに対して均一な振動吸収性能を発揮する。
【００６５】
以下、制振装置に用いる高減衰ゴムの実施例を説明する。
【００６６】
制振装置に用いる高減衰ゴムは、損失係数ｔａｎδが０．３以上で、かつ、限界変形（高減衰ゴムの水平反力の低下が発現する水平変形量）が高減衰ゴムの高さの４倍以上になる性状を備えるものであることが好ましい。すなわち、制振装置に用いる高減衰ゴムには、硬度内な減衰性能と変形性能を同時に備えたゴム組成物を用いるのが良い。
【００６７】
このような性状を備える高減衰ゴムを製造するため、高減衰ゴムは、シリカを、基材ゴム１００重量部に対し、１０５重量部以上１５０重量部以下の割合で配合するとともに、減衰性能を向上させる樹脂を配合するとよい。また、高減衰ゴムの引張限界強度は０．５Ｎ／ｍｍ２以上であることが好ましく、また高減衰ゴムの水平変形−水平反力の特性は、バイリニアループと良く一致することが好ましい。また、高減衰ゴムの歪み依存性、繰り返し依存性、温度依存性、速度依存性はそれぞれ小さいことが好ましい。
【００６８】
基材ゴムとしては、天然ゴムの他、合成ゴムでも良く、合成ゴムとしては、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム等を用いることができ、１種類を使用しても良いし、２種類以上の混合物を使用してもよい。
【００６９】
シリカは、基材ゴムに配合すると、優れた高減衰性と弾性率の温度依存性の少ないものが得られる。このため、基材ゴム１００重量部に対し、シリカを１０５重量部以上の割合で配合することが好ましい。しかし、シリカの配合量が基材ゴムの量に対して多すぎると、混練や押出などにおいて加工性が悪くなったり、限界変形が低下したりする。このようなシリカ配合による不具合は、シラン化合物を配合することによって、或いは、シラン化合物によってシリカの表面を処理したシリカを配合することによって、ある程度緩和することができる。また、更に高い減衰性能を得るため、減衰性能を向上させる樹脂を配合している。
【００７０】
配合又は表面処理に用いるシラン化合物には、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ｎ−デシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、トリフェニルエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクタデシルメチルジメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルメチルジメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、オクタメチルシクロテトラシラザン、ノナメチルトリシラザン、メチルトリクロロシラン、メチルジクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ジメチルクロロシラン、ジメチルブチルクロロシラン、ジメチルオクタデシルクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、トリフェニルクロロシラン、トリ−ｎ−プロピルクロロシラン、メチルジフェニルクロロシラン、メチルフェニルジクロロシラン、ｎ−ブチルジメチルクロロシラン、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルクロロシラン、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルクロロシラン、クロロメチルジメチルクロロシラン、クロロメチルトリメチルシラン、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、ジフェニールシランジオール、トリクロロエチルシラン、ヘプタデカフルオロデシルメチルジクロロシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリクロロシラン、ヘプタデカフルオロデシルメチルジクロロシラン、オクタデシルジメチルクロロシラン、オクタデシルメチルジクロロシラン、オクタデシルトリクロロシラン、トリ−ｎ−ブチルクロロシラン、トリデカフルオロオクチルトリクロロシラン、トリエチルクロロシラン等が挙げられる。シラン化合物は、５〜４０ｐｈｒの範囲で配合すると良い。また、シリカの表面処理方法は、例えば、シリカに、上記シラン化合物を添加し、１００〜２００℃に加熱、撹拌し、シリカとシラン化合物を縮合反応させて行うと良い。
【００７１】
また、減衰性能を向上させるために配合する樹脂は、表１中、粘着性付与剤として記載されており、例えば、クマロン・インデン樹脂、芳香族系樹脂、芳香族・脂肪族混合系樹脂、ロジン系樹脂、シクロペンタジエン系樹脂などが挙げられる。中でも、クマロン・インデン樹脂を用いるのが好適である。また、これらの樹脂は、温度や歪みや繰り返し変形などに対して、ゴムの力学特性を変化させる性質がある。このため、温度などに対する依存性が少なくなるように、１又は複数種の樹脂を選択して用いると良い。粘着性付与剤の配合量は、基材ゴム１００重量部に対して５〜５０重量部程度であるのが好ましい。
【００７２】
また、高減衰ゴムは、経年的な性能劣化が制振装置の機能を損なわせないように、６０年後の各力学特性値の経年変化率が±３０％以内であることが好ましく、より好ましくは２０％以内であることが好ましい。高減衰ゴムの経年的な性能劣化については、６０年相当の熱老化促進による劣化を与えた後、周波数２Ｈｚで実験を行った際のせん断弾性率Ｇおよび／又は損失係数ｔａｎδの変化率で評価するとよい。
【００７３】
老化防止剤としては、例えば、２−メルカプトベンゾイミダゾールなどのイミダゾール類；フェニル−α−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ′−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミンなどのアミン類；ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、スチレン化フェノールなどのフェノール類などが挙げられる。老化防止剤の配合量は、基材ゴム１００重量部に対して１．５〜５重量部程度が好ましい。
【００７４】
このようなゴム組成物には上記以外にも例えば、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤、シリカ以外の補強剤、充填剤、軟化剤、可塑剤、その他、各種の添加剤を添加してもよい。
【００７５】
上記のうち加硫剤としては、例えば、硫黄、有機含硫黄化合物、有機過酸化物などが挙げられ、このうち有機含硫黄化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ′−ジチオビスモルホリンなどが挙げられ、有機過酸化物としては、例えば、ベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシドなどが挙げられる。
【００７６】
また加硫促進剤としては、例えば、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィドなどのチウラム系加硫促進剤；ジブチルジチオカーバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカーバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカーバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカーバミン酸テルルなどのジチオカーバミン酸類；２−メルカプトベンゾチアゾール、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドなどのチアゾール類；トリメチルチオ尿素、Ｎ，Ｎ′−ジエチルチオ尿素などのチオウレア類などの有機促進剤や、あるいは消石灰、酸化マグネシウム、酸化チタン、リサージ（ＰｂＯ）などの無機促進剤が挙げられる。
【００７７】
加硫促進助剤としては、例えば、ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸などの脂肪酸や、あるいは亜鉛華などの金属酸化物などが挙げられる。
【００７８】
加硫遅延剤としては、例えば、サリチル酸、無水フタル酸、安息香酸などの芳香族有機酸；Ｎ−ニトロソジフェニルアミン、Ｎ−ニトロソ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジハイドロキノン、Ｎ−ニトロソフェニル−β−ナフチルアミンなどのニトロソ化合物などが挙げられる。
【００７９】
上記加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤および加硫遅延剤は、その合計の配合量が、基材ゴム１００重量部に対して２〜１０重量部程度であるのが好ましい。
【００８０】
シリカ以外の補強剤としては主にカーボンブラックが使用される他、ケイ酸塩系のホワイトカーボン、亜鉛華、表面処理沈降性炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、クレーなどの無機補強剤や、あるいはクマロン・インデン樹脂、フェノール樹脂、ハイスチレン樹脂（スチレン含有量の多いスチレン−ブタジエン共重合体）などの有機補強剤も使用できる。
【００８１】
また充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、クレー、硫酸バリウム、珪藻土などが挙げられる。上記シリカ以外の補強剤および／または充てん剤の配合量は、基材ゴム１００重量部に対して５〜５０重量部程度が好ましい。
【００８２】
また軟化剤としては、例えば、脂肪酸（ステアリン酸、ラウリン酸など）、綿実油、トール油、アスファルト物質、パラフィンワックスなどの、植物油系、鉱物油系、および合成系の各種軟化剤が挙げられる。軟化剤の配合量は、基材ゴム１００重量部に対して１０〜１００重量部程度が好ましい。
【００８３】
また可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジルフォスフェートなどの各種可塑剤が挙げられる。可塑剤の配合量は、基材ゴム１００重量部に対して５〜２０重量部程度が好ましい。
【００８４】
なお、一般的には、ゴムに高減衰性能を発現させる手段として、▲１▼減衰性能の大きな基材ゴム（ハイスチレンＳＢＲ、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ポリノルボルネン等）を使用したり、▲２▼粘着付与材（クロマン・インデン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂等）を使用したり、▲３▼カーボンブラック、シリカ等の充填剤を使用したりすると良いが、本発明に係るアンカー構造に用いる制振装置は、幅広い使用温度領域で安定した性能を維持することが望まれる。
【００８５】
このため、大変形に耐え得る機械的特性を持ち、かつ、温度依存性の小さい天然ゴムを基材ゴムとし、これに通常よりも多量のシリカを配合（天然ゴム１００重量部に対し、１０５重量部以上１５０重量部以下の割合で配合）して減衰性能を付与し、シラン化合物を用いてシリカの多量配合による加工性の低下を改善し、加えて、粘着付与剤を加工性や温度依存性を考慮しつつ選択的に配合した高減衰ゴムを用いることが好ましい（表１）。粘着付与剤としては、加工性や温度依存性を調整する上でクマノン・インデン樹脂が優れており、加工性や温度依存性を考慮してクマノン・インデン樹脂に他の樹脂を組み合わせて配合するとよい。例えば、クマノン・インデン樹脂（商品名：エスクロンＧ９０、新日鐵化学株式会社製）と、ジシクロペンタジエン系樹脂（商品名：ＥＣＲ２６０、トーネックス株式会社製）の２種類の樹脂を併用するとよい。
【００８６】
以上、本発明の一実施形態に係る構造物のアンカー構造を説明したが、本発明は上記に限定されるものではない。
【００８７】
例えば、転がり支承装置については、硬球体の位置決め手段は、上記に限定されず、例えば、下側の硬質板の中央部にお碗形の湾曲形状を有する窪みを形成することにより、設置時に重力の作用により硬球体が硬質板の中央部に位置するようにしてもよい。また、転がり支承装置３’は、図７に示すように、硬球体２を位置決めする収容部材３１の上端３２及び下端３３の内径を硬球体２の直径よりも大きくし、かつ、収容部材３１の内周面の高さ方向の中央部を内径側に突出させ、その頂部３４を硬球体２に接触させて硬球体２を収容部材３１の内部の中央に位置決めするようにしてもよい。この場合、地震時に、振幅の小さい範囲では収容部材３１が完全に硬球体２に緩衝しないので、硬球体２の転動がよりスムーズになる。なお、図７において、同一の構成部材・部位には、図１と同一の符号を付している。
【００８８】
また、図示は省略するが、転がり支承装置は、硬球体を硬質板の中央に接着して位置決めしてもよい。この場合、構造物の上部構造と下部構造との間に設置すると、硬球体に大きな圧縮荷重が掛かるので、地震などの揺れが生じると、上下の硬質板が相対的に応じて接着が外れて硬球体が転動する。また、硬球体には大きな鉛直荷重が掛かっているので、接着剤は硬球体の転動にほとんど影響を与えない。
【００８９】
また、上述した転がり支承装置に代えて、滑り支承装置を用いても良い。滑り支承装置は、周知の滑り支承装置を適用することができる。以下に、住宅の土台（上部構造）と基礎コンクリート（下部構造）との間に設置するのに好適な滑り支承装置の例を挙げる。なお、上述したものと同一の部材、部位には、同一の符号を付している。
【００９０】
図８、図９に示す第１例に係る滑り支承装置４０は、上下の硬質板１０、１１の向かい合う面に、それぞれ滑り支承材４１、４２を取り付けたものである。上下の硬質板１０、１１については、上述した転がり支承装置４０の硬質板１０、１１と同様のものを用いることができる。上下の滑り支承材４１、４２は、重なり合う面がそれぞれ滑り面４３、４４になっている。
【００９１】
また、図１０、図１１に示す第２例に係る滑り支承装置５０は、上下の硬質板１０、１１の向かい合う面を滑り面５１、５２にするとともに、滑り面５１、５２の周囲に滑動領域を画定するストッパ壁５３を設け、上下の硬質板１０、１１の間に滑動体５４を挟んだ状態で配設するしたものである。
【００９２】
第１例として示した滑り支承装置４０の滑り支承材４１、４２の滑り面４３、４４、第２例として示した滑り支承装置５０の上下の硬質板１０、１１の向かい合う滑り面５１、５２及び滑動体５４の上下の滑り面５５、５６は、例えば、両方の対向面に、研磨加工又は樹脂コーティングなどの表面処理を施したものでも良いし、或いは一方の対向面を表面加工し、他方の対向面に低摩擦材料を固着したものでも良い。具体的には、ポリアセタール樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂（ナイロン６、ナイロン６６）等の自己潤滑性及び耐磨耗性に優れ、且つ硬質なプラスチックであったり、硬質なプラスチックにガラス繊維、カーボン繊維、アスベスト、炭酸カルシウム、マイカ（雲母）、ウィスカー等の各種無機質充填材、又は二硫化モリブデン、カーボン粉末、グラファイトの様な固体潤滑材を混入させたものであったり、ステンレスの様な金属板又は合成樹脂板にポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂をコーティングした、或いは表裏面を平滑面としたセラミックスとしても良い。
【００９３】
【表１】
【００９４】
【式１】
【００９５】
【発明の効果】
本発明に係る構造物のアンカー構造によれば、構造物の上部構造と下部構造の縁が切られているので、より高度な制振機能を得ることができる。
【００９６】
また、転がり支承装置又は滑り支承装置と、制振装置を別々の構成要素にして構造物の下部構造と上部構造との間に配設しているので、硬球体が制振用のゴム材に乗り上げるなどの不具合は生じない。また、転がり支承装置又は滑り支承装置と、制振装置を別々の構成要素にして構造物の下部構造と上部構造との間に配設しているので、転がり支承装置と制振装置の設置数、設置位置についての自由度が高く、制振装置を構造物の上部構造の捩じれ振動を抑制するように配設することが可能になるので、より高度な制振性能を得ることができる。
【００９７】
また、嵩張らず、安価で、高性能の振動吸収性能と基礎パッキン材としての機能を兼ね備えているので、特に一般住宅のような比較的小さな構造物に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る構造物のアンカー構造の転がり支承装置を示す縦断面図。
【図２】本発明の一実施形態に係る構造物のアンカー構造の転がり支承装置の平面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る構造物のアンカー構造の制振装置を示す縦断面図。
【図４】本発明の一実施形態に係る構造物のアンカー構造の制振装置の平面図。
【図５】転がり支承装置の施工工程を示す平面図。
【図６】本発明の一実施形態に係る構造物のアンカー構造の設置例を示す平面図。
【図７】転がり支承装置の変形例を示す縦断面図。
【図８】滑り支承装置の第１例を示す縦断面図。
【図９】第１例の滑り支承装置の滑動状態を示す縦断面図。
【図１０】滑り支承装置の第２例を示す縦断面図。
【図１１】第２例の滑り支承装置の滑動状態を示す縦断面図。
【図１２】従来の住宅の上部構造のアンカー構造を示す図。
【図１３】基礎パッキン材を示す図。
【符号の説明】
１ 構造物のアンカー構造
２ 硬球体
３ 転がり支承装置
４ 制振部材（高減衰ゴム）
５ 制振装置
６ 住宅の土台
７ 基礎コンクリート（布基礎）
８ 制振層
９ 収容部材
１０、１１ 硬質板（第１硬質板）
１３、１４ アンカーボルト
１５ 第１ボルト締結部
１６ 第２ボルト締結部
１７、１８ 切欠き
２１、２２ 硬質板（第２硬質板）
２３ 被覆材
２４、２５ アンカーボルト
２６ 第１ボルト締結部
２７ 第２ボルト締結部
２８、２９ 切欠き
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造物の上部構造と下部構造との間に装着され、下部構造の上に上部構造を固定する構造物のアンカー構造に関するものであって、嵩張らず、住宅の基礎部の通気用の基礎パッキン材としての機能を兼ね、また高性能の振動吸収性能を安価に得ることができる構造物のアンカー構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
住宅などの軽量構造物は、一般に布基礎とも言われる基礎コンクリート１０１の上に建築されている。基礎コンクリート１０１（下部構造）の上に建築物（構造物）の土台１０３（上部構造）を固定する場合は、例えば、図１２に示すように、Ｌ字状のアンカーボルト１０２の下部を基礎コンクリート１０１に埋設し、アンカーボルト１０２の上部を土台１０３に貫通させ、その土台１０３の上面に突出した部分をワッシャ１０４、ナット１０５で固定していた。
【０００３】
しかし、単に土台１０３を基礎１０１の上に固定しただけでは、大型車の通行により生じる交通振動が、基礎コンクリート１０１から土台１０３にそのまま伝わるため、図１３に示すように、土台１０３と基礎コンクリート１０１の間にゴム板１００を挟んで、交通震動を緩和するものがあった。しかし、この場合でも、アンカーボルト１０２が土台１０３と基礎コンクリート１０１をしっかりと連結しており、アンカーボルト１０２を介して基礎コンクリート１０１から土台１０３に震動がそのまま伝わるため、震動はさほど緩和されず、十分な免震効果は得られなかった。
【０００４】
なお、このようなゴム板１００は、住宅の基礎部の通気用の基礎パッキン材としての機能を備えている。すなわち、ゴム板１００を、基礎コンクリート１０１と住宅の土台１０３との間に所定の間隔を開けて複数配設することにより、土台１０３と基礎コンクリート１０１との間に生じた隙間から基礎コンクリート１０１の内部の換気が行え、基礎コンクリート１０１内の空気の流れが良くなる。また、基礎コンクリート１０１と土台１０３との縁を切ることにより、基礎コンクリート１０１が吸った水分を土台１０３に伝えないという作用がある。
【０００５】
この種の基礎パッキン材の一般的な技術水準を示す公知文献としては、下記の特許文献１が知られている。
【０００６】
また、ダンプカーなどの大型の自動車による振動や鉄道車両の通行に伴う交通振動や地震による振動を吸収する制振機能を兼ね備えた基礎パッキン材としては、上下の硬質板の間に円形の穴を有する復元用のゴム材を配設し、ゴム材の穴の中に硬球体を転動可能に配設した転がり支承構造を備えたものが下記の特許文献２に提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３５５３５０号公報
【特許文献２】特開２０００−１１０４０３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献１に記載されている基礎パッキン材は、構造物の上部構造と下部構造の間にゴム材を挟んだだけであり、地震やダンプカーなどの大型の自動車による振動や鉄道車両の通行に伴う交通振動を吸収する制振機能が十分でなかった。
【０００９】
また、特許文献２に記載されている基礎パッキン材は、一定の制振効果は期待できるものの、構造上、設置時に硬球体がゴム材の穴の中央に位置していることが保証されていない。このため、硬球体がゴム材の穴の内周面に接した状態で配設されている可能性があり、このような場合には振動時に硬球体がすぐにゴム材に乗り上げてしまう。本発明者らの知見によれば、ゴム材に硬球体が乗り上げると、硬球体が乗り上げた位置でゴム材が破損する場合があるので、十分な制振効果を得ることができない。
【００１０】
また、積層ゴムとオイルダンパーを組み合わせた免震装置はよく知られているが、積層ゴムやオイルダンパーは大きく、設置コストや設置スペースが嵩み、一般住宅などの比較的小さな構造物には不経済であり、あまり普及していない。
【００１１】
そこで、本発明は、嵩張らず、安価で、振動吸収性能と基礎パッキン材としての機能を兼ね備えた構造物のアンカー構造を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る構造物のアンカー構造は、上下の第１硬質板の中央部に硬球体を位置決めした状態で配設した複数の転がり支承装置を、構造物の上部構造の鉛直荷重を支持するように、構造物の下部構造と上部構造との間に分散させて配設するとともに、高減衰ゴムの上下端面に第２硬質板をそれぞれ取り付けた複数の制振装置を、前記構造物の上部構造の捩じれ振動を抑制するように、構造物の下部構造と上部構造との間に分散させて配設したことを特徴としている。
【００１３】
この構造物のアンカー構造は、構造物の上部構造と下部構造の縁が切られているので、上述した特許文献１に記載されたアンカー構造に比べても、より高度な制振機能を得ることができる。また、転がり支承装置と制振装置を別々の構成要素にして構造物の下部構造と上部構造との間に配設しているので、特許文献２に記載されたアンカー構造と異なり、硬球体が制振用のゴム材に乗り上げるなどの不具合は生じない。また、転がり支承装置については、上下の第１硬質板の中央部に硬球体を位置決めした状態で配設しているので、硬球体の転動幅を広く確保することができる。また、転がり支承装置と制振装置を別々の構成要素にして構造物の下部構造と上部構造との間に配設しているので、転がり支承装置と制振装置の設置数、設置位置についての自由度が高く、制振装置を構造物の上部構造の捩じれ振動を抑制するように配設することが可能になるので、より高度な制振性能を得ることができる。
【００１４】
このように、本発明に係る構造物のアンカー構造によれば、嵩張らず、安価で、振動吸収性能と基礎パッキン材としての機能を兼ね備えているので、特に一般住宅のような比較的小さな構造物に適用できる。
【００１５】
なお、複数の転がり支承装置が構造物の上部構造の鉛直荷重を略均等に支持するように分散させて配設するとよく、また、制振装置には鉛直荷重が掛からないようにするとよい。
【００１６】
また、転がり支承装置に代えて、複数の滑り支承装置を、構造物の上部構造の鉛直荷重を支持するように、構造物の下部構造と上部構造との間に分散させて配設してもよい。この場合、滑り支承装置には、例えば、上下の第３硬質板の間に滑動体を配設したものを採用することができる。
【００１７】
また、制振装置は、具体的には構造物の上部構造と下部構造との間の制振層の偏心率が３％以内になるように配設することにより、構造物の上部構造の捩じれ振動を効果的に抑制することができる。
【００１８】
高減衰ゴムのせん断弾性率は、高減衰ゴムの高さに対して±２５％以下の振幅領域において１００Ｎ／ｃｍ２以上で、かつ、高減衰ゴムの高さに対して±１５０％以上の振幅領域において４０Ｎ／ｃｍ２以下であることが望ましい。このような特性を有する弾性材料を用いることにより、風や交通振動などの微小な振動に対しては、高減衰ゴムのせん断変形を抑制し、地震のように大きな加速度（慣性力）を伴う大きな揺れに対しては、高減衰ゴムが大きなせん断変形を行うようになる。すなわち、高減衰ゴムが風や交通振動に対するトリガーとして機能する。
【００１９】
また、高減衰ゴムに用いられている弾性材料の損失係数ｔａｎδは０．３以上であることが望ましい。これにより、高性能な振動吸収性能を発揮することができる。
【００２０】
また、高減衰ゴムは、基材ゴム１００重量部に対し、シリカを１０５重量部以上１５０重量部以下の割合で配合するとともに、減衰性能を向上させる樹脂を配合することにより、損失係数ｔａｎδが０．３以上で、かつ、限界変形が高さの４倍以上にしたものを採用するとよい。この場合、基材ゴムを天然ゴムとし、減衰性能を向上させる樹脂として少なくともクマノン・インデン樹脂を配合することが好ましい。
【００２１】
また、６０年相当の熱老化促進による劣化を与えた後、周波数２Ｈｚで実験を行った際に、せん断弾性率Ｇおよび／又は損失係数ｔａｎδの変化率が３０％以内である弾性材料を高減衰ゴムに用いることにより、制振装置に必要な性能を長期間確保することができる。
【００２２】
第１硬質板又は第３硬質板の硬さをＨＲＣ２０以上にすることにより、硬球体の転動面又は滑動体の滑動面が凹むのを抑えることができ、ヒステリシスループに負勾配が発生するのを抑制することができ、効果的な制振機能を持たせることができる。第１硬質板又は第３硬質板は、冷間圧延加工により加工硬化させることにより、ＨＲＣ２０以上の硬さを安価に確保することができる。また、第１硬質板又は第３硬質板を冷間圧延加工により加工硬化させたものは、熱処理により硬度を向上させた場合に比べて第１硬質板又は第３硬質板に歪が生じないのでより平坦な転動面（滑動面）が得られ、硬球体のより滑らかな転動を確保することができる。
【００２３】
また、硬球体の硬さをＨＲＣ２０以上にすることにより、硬球体が凹むのを抑えることができ、ヒステリシスループでの負勾配の発生を抑制して、効果的な制振機能を持たせることができる。硬球体は、転動加工により加工硬化させることにより、ＨＲＣ２０以上の硬さと所要の真球度を安価に確保することができる。
【００２４】
また、第１硬質板が、硬球体が位置決めされる所定の位置を中心とし、かつ、硬球体の直径の２倍の距離を半径とする円を含む前記硬球体の転動面を備えていることにより、長周期化を図ることができる。前記制振装置のせん断変形量を、高減衰ゴムの破断限界又は降伏限界以下に規制するストッパを設けるとよい。このストッパにより、高減衰ゴムをゴムの破断限界又は降伏限界内でせん断変形させることができるので、地震時に高減衰ゴムが破断するのを防止できる。なお、一般的には、ゴムのせん断方向の破断限界又は降伏限界は、ゴムの高さの４倍程度のせん断変形量とされているので、これを考慮して高減衰ゴムのせん断変形を高減衰ゴムの高さの４倍程度（又は、高減衰ゴムの高さの４倍に安全率を考慮したせん断変形量）に規制するストッパを設けるとよい。
【００２５】
また、転がり支承装置は、上下の第１硬質板の間に取り付けた軟質弾性体からなる筒状体に内接させて、硬球体を上下の第１硬質板の中央部に位置決めしたものでもよい。このような軟質弾性体は、硬球体の転動を出来る限り妨げないものであることが望ましい。例えば、硬球体の転動に伴って簡単に破壊されるものでもよい。軟質弾性体に用いる弾性材料には、例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などの合成ゴム発泡体や、軟質ウレタンフォームやポリスチレン発泡体やポリエチレン発泡体を採用することができる。
【００２６】
また、転がり支承装置は、前記硬球体を前記上下の第１硬質板の中央部に接着して位置決めしてもよい。
【００２７】
また、転がり支承装置の上下の第１硬質板又は前記滑り支承装置の上下の第３の硬質板、及び、制振装置の上下の第２硬質板が、硬球体、滑動体又は高減衰ゴムを取り付けた中央部を挟んだ両側にそれぞれボルト締結部を備えており、片側の第１ボルト締結部が両側のボルト締結部を結ぶ直線に沿ってボルトを装着・離脱可能なボルト装着用の切欠きを有し、かつ、反対側の第２ボルト締結部が前記直線に略直交する方向に沿ってボルトを装着・離脱可能なボルト装着用の切欠きを有していることを特徴としている。これにより、設置時の取り付けや竣工後の取り外しや取り付け作業が容易になる。
【００２８】
この場合、第２ボルト締結部の切欠きを、第１ボルト締結部の所定のボルト締結位置を中心とし、所定のボルトピッチを半径とする円弧に添って形成したことが望ましい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る構造物のアンカー構造を図面に基づいて説明する。
【００３０】
この構造物のアンカー構造１は、図１、図２に示す硬球体２を用いた複数の転がり支承装置３と、図３、図４に示す高減衰ゴムからなる制振部材４を用いた複数の制振装置５を、住宅の土台６（構造物の上部構造）と基礎コンクリート７（下部構造）との間の制振層８に配設したものであり、地震時の振動を吸収する制振機能と、基礎パッキン材としての機能を兼ね備えている。
【００３１】
転がり支承装置３は、図１に示すように、硬球体２と、円筒形状の収容部材９と、硬球体２及び収容部材９を上下に挟む硬質板１０、１１を備え、収容部材９の中に硬球体２を入れ、収容部材９の下端に、上下の硬質板１０、１１をそれぞれ接着したものである。なお、収容部材９は上端を接着せずに、下端を下側の硬質板１１に接着したものでもよい。
【００３２】
この硬球体２は、所要の硬さと真球度を備えた直径４０ｍｍの球体であり、略球形に粗加工した鋼材に転動加工を施して製造したものである。転動加工は、略球形に粗加工した鋼材を研磨板で上下に挟み、研磨板間で転動させて鋼材の表面の歪を除去しながら、球形に整形するものである。硬球体２は、転動加工により加工硬化が生じて硬さが増す。この転動加工によれば、Ｓ１５Ｃなどの安価な鋼材を用いて、ＨＲＣ２０以上の硬さと、高度な真球度を備えた硬球体を得ることができ、硬球体２の部品コストを安くすることができる。
【００３３】
収容部材９は、例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などの耐候性に優れた合成ゴム発泡体や、軟質ウレタンフォームやポリスチレン発泡体やポリエチレン発泡体などの軟質弾性材料からなるスポンジ状の円筒形状の部材である。収容部材９の内径は、硬球体２の直径と同じか、硬球体２の直径よりも少し小さくなっている。また、収容部材９の高さは、硬球体２の高さと略同じになっている。
【００３４】
硬質板１０、１１は、図２に示すように、所要の硬さと平面度を備えた５ｍｍ厚の略ひし形の板状部材であり、中央部に収容部材９を接着して硬球体２を中央に位置決めしている。硬質板１０、１１には、硬球体２を位置決めする位置を中心として、硬球体２の直径の２倍の距離を半径とする円を含む転動面を備えている。
【００３５】
この硬質板１０、１１は、板状素材に冷間圧延加工を施して製造している。冷間圧延加工は、板状素材を圧延ローラで挟みながら引き抜くものであり、熱処理を施すことがないので歪が生じることがなく、これにより所要の平面度を確保することができる。また加工硬化により所要の硬さを得ることができる。この冷間圧延加工によれば、ＳＵＳ３０４などの鋼材を用いて、ＨＲＣ２０以上、より好ましくはＨＲＣ２５以上の硬質板１０、１１を得ることができる。
【００３６】
中央部に収容部材９を接着して硬球体２を中央に位置決めしている。この硬質板１０、１１は、硬球体２を位置決めする位置を中心として、硬球体２の直径（４０ｍｍ）の２倍（８０ｍｍ）の距離を半径とする円よりも大きい転動面を備えており、この転がり支承装置３は、硬球体２を位置決めする位置を中心として、硬球体２が直径の２倍以上の距離を転動することができるようになっている。
【００３７】
上下の硬質板１０、１１の両側には、アンカーボルト１３、１４を締結するボルト締結部１５、１６を設けている。片側の第１ボルト締結部１５には両側のボルト締結部１５、１６を結ぶ直線Ｌに沿って切欠き１７を形成しており、反対側の第２ボルト締結部１６には両側のボルト締結部１５、１６を結ぶ直線に直交する方向に沿って切欠き１８を形成している。第２ボルト締結部１６の切欠き１８は、詳しくは、第１ボルト締結部１５の所定の締結位置（例えば、設計上のボルト締結位置Ｏ）を中心とし、所定のボルトピッチ（例えば、設計上のボルトピッチＰ）を半径とする円弧Ｃに沿って形成している。
【００３８】
各ボルト締結部１５、１６の切欠き１７、１８の幅は、アンカーボルト１３、１４の直径よりも少し大きくなっており、切欠き１７、１８に沿ってアンカーボルト１３、１４を装着・離脱させることができるようになっている。また、切欠き１７、１８は、施工時の誤差を許容できるように、設計上のボルト締結位置よりも深く形成している。
【００３９】
この転がり支承装置３を施工するときは、図５に示すように、切欠き１７、１８に沿って第１ボルト締結部１５に片側のアンカーボルト１３に装着し、図中の２点鎖線で示すように、転がり支承装置３を回動させて切欠き１７に沿って反対側のアンカーボルト１４を第２ボルト締結部１６に装着する。そして、図１に示すように、ナット１９で転がり支承装置３を固定する。
【００４０】
この構造物のアンカー構造１においては、図６に示すように、住宅の土台６（構造物の上部構造）と基礎コンクリート７（下部構造）との間の制振層８において、各転がり支承装置３が略均等に上部構造の鉛直荷重を支持するように、基礎コンクリート７の上に複数の転がり支承装置３を配設する。なお、この転がり支承装置３は、一つで約１．５ｔｏｎｆ（約１５ｋＮ）の荷重を支持することが可能である。
【００４１】
この転がり支承装置３は、硬球体２は硬質板１０、１１に点接触で支持されているが、硬質板１０、１１が所要の硬さと平面度を備えており、かつ、硬球体２も所要の硬さと真球度を備えているので、上下の硬質板１０、１１間に鉛直方向の圧縮荷重が掛かった状態でも、硬球体２および硬質板１０、１１に凹みがほとんど生じない。このため、地震により、上下の硬質板１０、１１がせん断方向に振動したときには、硬球体２は上下の硬質板１０、１１から摩擦力を受けて、上下の硬質板１０、１１の間で収容部材９を変形又は破損させながら滑ることなく転動する。このとき硬球体２に掛かる力が大きいので、収容部材９は簡単に変形又は破損し、地震時の硬球体２の転動に対しては大きな抵抗にならない。
【００４２】
他方、制振装置５は、図３、図４に示すように、高減衰ゴム製の高減衰ゴムからなる円柱形状の制振部材４と、制振部材４を上下に挟む硬質板２１、２２と、ゴム製の被覆材２３を備え、制振部材４の上端及び下端にそれぞれ硬質板２１、２２を加硫接着し、制振部材４の外周面をゴム製の被覆材２３で被覆したものである。
【００４３】
この制振部材４は、高さが４０ｍｍの高減衰ゴムであり、上下の硬質板２３は、厚さが約５ｍｍの鋼板プレートである。なお、この制振部材４には、製造工程上の理由から中央に穴があるが、制振装置４は完全な中実の部材でもよい。
【００４４】
制振部材４は、詳しくは、せん断弾性率が、制振部材４の高さに対して±２５％以下の振幅領域において１００Ｎ／ｃｍ２以上で、かつ、高減衰ゴムの高さに対して±１５０％以上の振幅領域において４０Ｎ／ｃｍ２以下のものであることが望ましい。制振部材４に、このような特性を有する弾性材料を用いることにより、風や交通振動などの微小な振動に対しては、制振部材４のせん断変形を抑制することができ、かつ、地震のように大きな加速度（慣性力）を伴う大きな揺れに対しては、制振部材４が大きなせん断変形を行うようになる。すなわち、制振装置５が、それ自体、風や交通振動に対するトリガーとして機能を備えたものになる。
【００４５】
また、制振装置５に用いられている高減衰の弾性材料は、損失係数ｔａｎδが０．３以上、より好ましくは０．５以上であることが望ましい。ここで、ゴム材料の動的特性を複素弾性率で表現した場合、実数部分を貯蔵弾性率Ｇ１、虚数部分を損失弾性率Ｇ２といい、貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２の比を損失係数ｔａｎδという（損失係数ｔａｎδ＝貯蔵弾性率Ｇ１／損失弾性率Ｇ２）。
【００４６】
損失係数ｔａｎδは、制振材料の制振特性の評価指標の一つである。すなわち、制振材料は、振動応答系に減衰があると、その応力・歪み線図（あるいは荷重・変位線図）は履歴曲線（ヒステリシスループ）を描くのであるが、損失係数ｔａｎδは、１サイクルで消費されるエネルギと貯蔵される最大エネルギの比に比例する量で、等価減衰定数の約２倍の値に対応する。従って、損失係数ｔａｎδが大きいほど減衰性の高い材料になる。
【００４７】
また、制振部材４には、６０年相当の熱老化促進による劣化を与えた後、周波数２Ｈｚで実験を行った際に、せん断弾性率Ｇおよび／又は損失係数ｔａｎδの変化率が３０％以内であるゴム材料を用いると良い。すなわち、一般住宅の耐用年数は５０年〜６０年程度であるから、少なくともその間、制振装置５に必要な性能を確保することができる。後記表１に、制振部材４に用いるゴム材料の好適な配合例を示す。なお、表１中、ｐｈｒは、配合剤の質量をゴム１００部に対する部数で示すときに用いる記号である。
【００４８】
制振装置５に用いる硬質板２１、２２には、大きな荷重が掛からないので、通常の歪のない鋼板プレートを用いることができる。この実施形態では、ＳＵＳ３０４の鋼板プレートを用いている。
【００４９】
なお、硬質板２１、２２は、図４に示すように、転がり支承装置３の硬質板１０、１１（図２参照）と同様の略ひし形の板状部材であり、中央部に制振部材４を接着している。上下の硬質板２１、２２の両側には、転がり支承装置３の硬質板１０、１１と同様に、アンカーボルト２４、２５を締結するボルト締結部２６、２７を設けている。片側の第１ボルト締結部２６には両側のボルト締結部２６、２７を結ぶ直線Ｌに沿って切欠き２８を形成しており、反対側の第２ボルト締結部２７には両側のボルト締結部２６、２７を結ぶ直線に直交する方向に沿って切欠き２９を形成している。第２ボルト締結部２７の切欠き２９は、詳しくは、第１ボルト締結部２６の所定の締結位置（例えば、設計上のボルト締結位置Ｏ）を中心とし、所定のボルトピッチ（例えば、設計上のボルトピッチＰ）を半径とする円弧Ｃに沿って形成している。
【００５０】
各ボルト締結部２６、２７の切欠き２８、２９の幅は、アンカーボルト２４、２５の直径よりも少し大きくなっており、切欠き２８、２９に沿ってアンカーボルト２４、２５を装着・離脱させることができるようになっている。また、切欠き２８、２９は、施工時の誤差を許容できるように、設計上のボルト締結位置よりも深く形成している。
【００５１】
この制振装置５を施工するときは、図５に示す転がり支承装置３と同様に、切欠き２８に沿って第１ボルト締結部２６に片側のアンカーボルト２４に装着し、制振装置５を回動させて切欠き２９に沿って反対側のアンカーボルト２５を第２ボルト締結部２７に装着する。そして、図３に示すように、ナット３０で制振装置５を固定する。
【００５２】
また、制振部材４の外周面を被覆する被覆材２３の材質には、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）などの耐候性材料を用いるとよい。
【００５３】
制振装置５は、構造物の上部構造の捩じれ振動を抑制するように配設する。具体的には、構造物の上部構造と下部構造との間の制振層の偏心率が３％以内になるように配設する。なお、構造物の上部構造と下部構造との間の制振層の偏心率は、後記式１により算出する。また、制振装置４のせん断変形量を、制振部材４の高さの４倍以下に規制するストッパ（図示省略）を設けるとよい。このストッパにより、制振部材４をゴムの破断限界又は降伏限界内でせん断変形させることができるので、地震時に制振装置４が破断するのを防止できる。なお、変形規制時の衝撃を緩和するため、ストッパは弾性的な緩衝部材を採用することが望ましい。
【００５４】
図６は、住宅の下部構造としての基礎コンクリート７に、この構造物のアンカー構造１の転がり支承装置３と制振装置５を設置した設置例を示している。
【００５５】
この構造物のアンカー構造１は、図６に示すように、住宅の土台６（構造物の上部構造）と基礎コンクリート７（下部構造）との間の制振層８において、複数の転がり支承装置３を略均等に住宅の上部構造の鉛直荷重を支持するように配設するとともに、複数の制振装置５を、住宅の上部構造の捩じれ振動を抑制するように配設している。住宅の上部構造の鉛直荷重は、転がり支承装置３によって支承されており、制振装置５には、ほとんど鉛直荷重が掛かっていない。
【００５６】
転がり支承装置３の硬球体２は、収容部材９により硬質板の中央に位置決めしているので、運搬時や施工時に硬球体２の位置がずれることはない。施工後は、硬球体２と硬質板１０、１１との間に鉛直方向に約１５ＫＮの力が掛かっているので、硬質板１０、１１との間で滑ることなく硬球体２の位置がずれることはない。地震時においては、上下の硬質板１０、１１のせん断方向の振動に伴って、硬球体２は硬質板１０、１１との間で滑ることなく転動する。このとき、上下の硬質板１０、１１と硬球体２がそれぞれ所要の硬さを備えているので、それぞれ接触面での変形量が少なく、硬球体２は滑らかに転動する。このためヒステリシスループに負勾配は生じない。
【００５７】
制振装置５は、地震時には、上下の硬質板２１、２２のせん断方向の振動に伴って、制振部材４がせん断方向に変形しながら、せん断方向の振動を吸収するとともに、上部構造の捩じれ振動も抑制することができる。
【００５８】
この構造物のアンカー構造１は、硬球体２が滑らかに転動するので、ヒステリシスループに負勾配は生じず、また、制振装置５によって、せん断方向の振動を吸収するとともに、上部構造の捩じれ振動も抑制することができるので、高度な振動吸収性能を発揮することができる。
【００５９】
このように、この構造物のアンカー構造１は、地震動などを吸収する振動吸収機能を備えており、転がり支承装置３や制振装置５は、それぞれ積層ゴムやオイルダンパーに比べてかなり小型かつ安価であり、極めて低コストに設置できる。また、基礎コンクリートの上に分散して配設した複数の転がり支承装置により、上部構造の鉛直荷重を分配して支持しているので、住宅の土台や基礎コンクリートに大きな集中荷重が掛からない。このため、住宅の土台や基礎コンクリートを補強する必要もない。
【００６０】
また、この構造物のアンカー構造は、転がり支承装置３や制振装置５の高さをそれぞれ５０ｍｍ程度にすることができ、嵩張らず、住宅の基礎コンクリート部分の通気性を良くする基礎パッキン材としての機能も兼ね備えたものにすることができる。
【００６１】
また、この構造物のアンカー構造１は、転がり支承装置３と制振装置５を別々の構成要素にして基礎コンクリート７と住宅の土台６との間に配設しているので、特許文献２に記載されているものと比べても、転がり支承装置３と制振装置５の設置数、設置位置についての自由度が高く、転がり支承装置３と制振装置５を上述したように各機能に応じた位置に設置することができる。これにより、設置コストを安くすることができ、また高度な制振性能を得ることができる。
【００６２】
また、この構造物のアンカー構造１は、転がり支承装置３と制振装置５を別々の構成要素にして基礎コンクリート７と住宅の土台６との間に配設しているので、特許文献２に記載されているもののように、硬球体２が制振用のゴム材に乗り上げるなどの不具合は生じることはない。
【００６３】
また、転がり支承装置３については、収容部材９により上下の硬質板１０、１１の中央部に硬球体２を位置決めした状態で配設しており、その周りに制振部材４が無いので、硬球体２の転動幅を広く確保することができる。これにより、より高度な振動吸収性能を得ることができる。
【００６４】
また、制振装置５のせん断方向の振動吸収性能は、制振部材４の材質が同じであれば、制振部材４のせん断断面積に基因するところが大きい。この制振装置５は、制振部材４に硬球体２を収容する穴が無いので、外径寸法が同じものを比べれば、特許文献２に記載されているものに比べて振動吸収性能が良く、より少ない個数で同等の振動吸収性能を発揮することができる。また、この制振装置５は、制振部材４が円柱形状であるので、水平方向の揺れに対して均一な振動吸収性能を発揮する。
【００６５】
以下、制振装置に用いる高減衰ゴムの実施例を説明する。
【００６６】
制振装置に用いる高減衰ゴムは、損失係数ｔａｎδが０．３以上で、かつ、限界変形（高減衰ゴムの水平反力の低下が発現する水平変形量）が高減衰ゴムの高さの４倍以上になる性状を備えるものであることが好ましい。すなわち、制振装置に用いる高減衰ゴムには、硬度内な減衰性能と変形性能を同時に備えたゴム組成物を用いるのが良い。
【００６７】
このような性状を備える高減衰ゴムを製造するため、高減衰ゴムは、シリカを、基材ゴム１００重量部に対し、１０５重量部以上１５０重量部以下の割合で配合するとともに、減衰性能を向上させる樹脂を配合するとよい。また、高減衰ゴムの引張限界強度は０．５Ｎ／ｍｍ２以上であることが好ましく、また高減衰ゴムの水平変形−水平反力の特性は、バイリニアループと良く一致することが好ましい。また、高減衰ゴムの歪み依存性、繰り返し依存性、温度依存性、速度依存性はそれぞれ小さいことが好ましい。
【００６８】
基材ゴムとしては、天然ゴムの他、合成ゴムでも良く、合成ゴムとしては、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム等を用いることができ、１種類を使用しても良いし、２種類以上の混合物を使用してもよい。
【００６９】
シリカは、基材ゴムに配合すると、優れた高減衰性と弾性率の温度依存性の少ないものが得られる。このため、基材ゴム１００重量部に対し、シリカを１０５重量部以上の割合で配合することが好ましい。しかし、シリカの配合量が基材ゴムの量に対して多すぎると、混練や押出などにおいて加工性が悪くなったり、限界変形が低下したりする。このようなシリカ配合による不具合は、シラン化合物を配合することによって、或いは、シラン化合物によってシリカの表面を処理したシリカを配合することによって、ある程度緩和することができる。また、更に高い減衰性能を得るため、減衰性能を向上させる樹脂を配合している。
【００７０】
配合又は表面処理に用いるシラン化合物には、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ｎ−デシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、トリフェニルエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクタデシルメチルジメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルメチルジメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、オクタメチルシクロテトラシラザン、ノナメチルトリシラザン、メチルトリクロロシラン、メチルジクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ジメチルクロロシラン、ジメチルブチルクロロシラン、ジメチルオクタデシルクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、トリフェニルクロロシラン、トリ−ｎ−プロピルクロロシラン、メチルジフェニルクロロシラン、メチルフェニルジクロロシラン、ｎ−ブチルジメチルクロロシラン、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルクロロシラン、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルクロロシラン、クロロメチルジメチルクロロシラン、クロロメチルトリメチルシラン、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、ジフェニールシランジオール、トリクロロエチルシラン、ヘプタデカフルオロデシルメチルジクロロシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリクロロシラン、ヘプタデカフルオロデシルメチルジクロロシラン、オクタデシルジメチルクロロシラン、オクタデシルメチルジクロロシラン、オクタデシルトリクロロシラン、トリ−ｎ−ブチルクロロシラン、トリデカフルオロオクチルトリクロロシラン、トリエチルクロロシラン等が挙げられる。シラン化合物は、５〜４０ｐｈｒの範囲で配合すると良い。また、シリカの表面処理方法は、例えば、シリカに、上記シラン化合物を添加し、１００〜２００℃に加熱、撹拌し、シリカとシラン化合物を縮合反応させて行うと良い。
【００７１】
また、減衰性能を向上させるために配合する樹脂は、表１中、粘着性付与剤として記載されており、例えば、クマロン・インデン樹脂、芳香族系樹脂、芳香族・脂肪族混合系樹脂、ロジン系樹脂、シクロペンタジエン系樹脂などが挙げられる。中でも、クマロン・インデン樹脂を用いるのが好適である。また、これらの樹脂は、温度や歪みや繰り返し変形などに対して、ゴムの力学特性を変化させる性質がある。このため、温度などに対する依存性が少なくなるように、１又は複数種の樹脂を選択して用いると良い。粘着性付与剤の配合量は、基材ゴム１００重量部に対して５〜５０重量部程度であるのが好ましい。
【００７２】
また、高減衰ゴムは、経年的な性能劣化が制振装置の機能を損なわせないように、６０年後の各力学特性値の経年変化率が±３０％以内であることが好ましく、より好ましくは２０％以内であることが好ましい。高減衰ゴムの経年的な性能劣化については、６０年相当の熱老化促進による劣化を与えた後、周波数２Ｈｚで実験を行った際のせん断弾性率Ｇおよび／又は損失係数ｔａｎδの変化率で評価するとよい。
【００７３】
老化防止剤としては、例えば、２−メルカプトベンゾイミダゾールなどのイミダゾール類；フェニル−α−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ′−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミンなどのアミン類；ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、スチレン化フェノールなどのフェノール類などが挙げられる。老化防止剤の配合量は、基材ゴム１００重量部に対して１．５〜５重量部程度が好ましい。
【００７４】
このようなゴム組成物には上記以外にも例えば、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤、シリカ以外の補強剤、充填剤、軟化剤、可塑剤、その他、各種の添加剤を添加してもよい。
【００７５】
上記のうち加硫剤としては、例えば、硫黄、有機含硫黄化合物、有機過酸化物などが挙げられ、このうち有機含硫黄化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ′−ジチオビスモルホリンなどが挙げられ、有機過酸化物としては、例えば、ベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシドなどが挙げられる。
【００７６】
また加硫促進剤としては、例えば、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィドなどのチウラム系加硫促進剤；ジブチルジチオカーバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカーバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカーバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカーバミン酸テルルなどのジチオカーバミン酸類；２−メルカプトベンゾチアゾール、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドなどのチアゾール類；トリメチルチオ尿素、Ｎ，Ｎ′−ジエチルチオ尿素などのチオウレア類などの有機促進剤や、あるいは消石灰、酸化マグネシウム、酸化チタン、リサージ（ＰｂＯ）などの無機促進剤が挙げられる。
【００７７】
加硫促進助剤としては、例えば、ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸などの脂肪酸や、あるいは亜鉛華などの金属酸化物などが挙げられる。
【００７８】
加硫遅延剤としては、例えば、サリチル酸、無水フタル酸、安息香酸などの芳香族有機酸；Ｎ−ニトロソジフェニルアミン、Ｎ−ニトロソ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジハイドロキノン、Ｎ−ニトロソフェニル−β−ナフチルアミンなどのニトロソ化合物などが挙げられる。
【００７９】
上記加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤および加硫遅延剤は、その合計の配合量が、基材ゴム１００重量部に対して２〜１０重量部程度であるのが好ましい。
【００８０】
シリカ以外の補強剤としては主にカーボンブラックが使用される他、ケイ酸塩系のホワイトカーボン、亜鉛華、表面処理沈降性炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、クレーなどの無機補強剤や、あるいはクマロン・インデン樹脂、フェノール樹脂、ハイスチレン樹脂（スチレン含有量の多いスチレン−ブタジエン共重合体）などの有機補強剤も使用できる。
【００８１】
また充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、クレー、硫酸バリウム、珪藻土などが挙げられる。上記シリカ以外の補強剤および／または充てん剤の配合量は、基材ゴム１００重量部に対して５〜５０重量部程度が好ましい。
【００８２】
また軟化剤としては、例えば、脂肪酸（ステアリン酸、ラウリン酸など）、綿実油、トール油、アスファルト物質、パラフィンワックスなどの、植物油系、鉱物油系、および合成系の各種軟化剤が挙げられる。軟化剤の配合量は、基材ゴム１００重量部に対して１０〜１００重量部程度が好ましい。
【００８３】
また可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジルフォスフェートなどの各種可塑剤が挙げられる。可塑剤の配合量は、基材ゴム１００重量部に対して５〜２０重量部程度が好ましい。
【００８４】
なお、一般的には、ゴムに高減衰性能を発現させる手段として、▲１▼減衰性能の大きな基材ゴム（ハイスチレンＳＢＲ、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ポリノルボルネン等）を使用したり、▲２▼粘着付与材（クロマン・インデン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂等）を使用したり、▲３▼カーボンブラック、シリカ等の充填剤を使用したりすると良いが、本発明に係るアンカー構造に用いる制振装置は、幅広い使用温度領域で安定した性能を維持することが望まれる。
【００８５】
このため、大変形に耐え得る機械的特性を持ち、かつ、温度依存性の小さい天然ゴムを基材ゴムとし、これに通常よりも多量のシリカを配合（天然ゴム１００重量部に対し、１０５重量部以上１５０重量部以下の割合で配合）して減衰性能を付与し、シラン化合物を用いてシリカの多量配合による加工性の低下を改善し、加えて、粘着付与剤を加工性や温度依存性を考慮しつつ選択的に配合した高減衰ゴムを用いることが好ましい（表１）。粘着付与剤としては、加工性や温度依存性を調整する上でクマノン・インデン樹脂が優れており、加工性や温度依存性を考慮してクマノン・インデン樹脂に他の樹脂を組み合わせて配合するとよい。例えば、クマノン・インデン樹脂（商品名：エスクロンＧ９０、新日鐵化学株式会社製）と、ジシクロペンタジエン系樹脂（商品名：ＥＣＲ２６０、トーネックス株式会社製）の２種類の樹脂を併用するとよい。
【００８６】
以上、本発明の一実施形態に係る構造物のアンカー構造を説明したが、本発明は上記に限定されるものではない。
【００８７】
例えば、転がり支承装置については、硬球体の位置決め手段は、上記に限定されず、例えば、下側の硬質板の中央部にお碗形の湾曲形状を有する窪みを形成することにより、設置時に重力の作用により硬球体が硬質板の中央部に位置するようにしてもよい。また、転がり支承装置３’は、図７に示すように、硬球体２を位置決めする収容部材３１の上端３２及び下端３３の内径を硬球体２の直径よりも大きくし、かつ、収容部材３１の内周面の高さ方向の中央部を内径側に突出させ、その頂部３４を硬球体２に接触させて硬球体２を収容部材３１の内部の中央に位置決めするようにしてもよい。この場合、地震時に、振幅の小さい範囲では収容部材３１が完全に硬球体２に緩衝しないので、硬球体２の転動がよりスムーズになる。なお、図７において、同一の構成部材・部位には、図１と同一の符号を付している。
【００８８】
また、図示は省略するが、転がり支承装置は、硬球体を硬質板の中央に接着して位置決めしてもよい。この場合、構造物の上部構造と下部構造との間に設置すると、硬球体に大きな圧縮荷重が掛かるので、地震などの揺れが生じると、上下の硬質板が相対的に応じて接着が外れて硬球体が転動する。また、硬球体には大きな鉛直荷重が掛かっているので、接着剤は硬球体の転動にほとんど影響を与えない。
【００８９】
また、上述した転がり支承装置に代えて、滑り支承装置を用いても良い。滑り支承装置は、周知の滑り支承装置を適用することができる。以下に、住宅の土台（上部構造）と基礎コンクリート（下部構造）との間に設置するのに好適な滑り支承装置の例を挙げる。なお、上述したものと同一の部材、部位には、同一の符号を付している。
【００９０】
図８、図９に示す第１例に係る滑り支承装置４０は、上下の硬質板１０、１１の向かい合う面に、それぞれ滑り支承材４１、４２を取り付けたものである。上下の硬質板１０、１１については、上述した転がり支承装置４０の硬質板１０、１１と同様のものを用いることができる。上下の滑り支承材４１、４２は、重なり合う面がそれぞれ滑り面４３、４４になっている。
【００９１】
また、図１０、図１１に示す第２例に係る滑り支承装置５０は、上下の硬質板１０、１１の向かい合う面を滑り面５１、５２にするとともに、滑り面５１、５２の周囲に滑動領域を画定するストッパ壁５３を設け、上下の硬質板１０、１１の間に滑動体５４を挟んだ状態で配設するしたものである。
【００９２】
第１例として示した滑り支承装置４０の滑り支承材４１、４２の滑り面４３、４４、第２例として示した滑り支承装置５０の上下の硬質板１０、１１の向かい合う滑り面５１、５２及び滑動体５４の上下の滑り面５５、５６は、例えば、両方の対向面に、研磨加工又は樹脂コーティングなどの表面処理を施したものでも良いし、或いは一方の対向面を表面加工し、他方の対向面に低摩擦材料を固着したものでも良い。具体的には、ポリアセタール樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂（ナイロン６、ナイロン６６）等の自己潤滑性及び耐磨耗性に優れ、且つ硬質なプラスチックであったり、硬質なプラスチックにガラス繊維、カーボン繊維、アスベスト、炭酸カルシウム、マイカ（雲母）、ウィスカー等の各種無機質充填材、又は二硫化モリブデン、カーボン粉末、グラファイトの様な固体潤滑材を混入させたものであったり、ステンレスの様な金属板又は合成樹脂板にポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂をコーティングした、或いは表裏面を平滑面としたセラミックスとしても良い。
【００９３】
【表１】
【式１】
【発明の効果】
本発明に係る構造物のアンカー構造によれば、構造物の上部構造と下部構造の縁が切られているので、より高度な制振機能を得ることができる。
【００９６】
また、転がり支承装置又は滑り支承装置と、制振装置を別々の構成要素にして構造物の下部構造と上部構造との間に配設しているので、硬球体が制振用のゴム材に乗り上げるなどの不具合は生じない。また、転がり支承装置又は滑り支承装置と、制振装置を別々の構成要素にして構造物の下部構造と上部構造との間に配設しているので、転がり支承装置と制振装置の設置数、設置位置についての自由度が高く、制振装置を構造物の上部構造の捩じれ振動を抑制するように配設することが可能になるので、より高度な制振性能を得ることができる。
【００９７】
また、嵩張らず、安価で、高性能の振動吸収性能と基礎パッキン材としての機能を兼ね備えているので、特に一般住宅のような比較的小さな構造物に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る構造物のアンカー構造の転がり支承装置を示す縦断面図。
【図２】本発明の一実施形態に係る構造物のアンカー構造の転がり支承装置の平面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る構造物のアンカー構造の制振装置を示す縦断面図。
【図４】本発明の一実施形態に係る構造物のアンカー構造の制振装置の平面図。
【図５】転がり支承装置の施工工程を示す平面図。
【図６】本発明の一実施形態に係る構造物のアンカー構造の設置例を示す平面図。
【図７】転がり支承装置の変形例を示す縦断面図。
【図８】滑り支承装置の第１例を示す縦断面図。
【図９】第１例の滑り支承装置の滑動状態を示す縦断面図。
【図１０】滑り支承装置の第２例を示す縦断面図。
【図１１】第２例の滑り支承装置の滑動状態を示す縦断面図。
【図１２】従来の住宅の上部構造のアンカー構造を示す図。
【図１３】基礎パッキン材を示す図。
【符号の説明】
１ 構造物のアンカー構造
２ 硬球体
３ 転がり支承装置
４ 制振部材（高減衰ゴム）
５ 制振装置
６ 住宅の土台
７ 基礎コンクリート（布基礎）
８ 制振層
９ 収容部材
１０、１１ 硬質板（第１硬質板）
１３、１４ アンカーボルト
１５ 第１ボルト締結部
１６ 第２ボルト締結部
１７、１８ 切欠き
２１、２２ 硬質板（第２硬質板）
２３ 被覆材
２４、２５ アンカーボルト
２６ 第１ボルト締結部
２７ 第２ボルト締結部
２８、２９ 切欠き
Claims (28)
- 上下の第１硬質板の中央部に硬球体を位置決めした状態で配設した複数の転がり支承装置を、構造物の上部構造の鉛直荷重を支持するように、構造物の下部構造と上部構造との間に分散させて配設するとともに、
高減衰ゴムの上下端面に第２硬質板をそれぞれ取り付けた複数の制振装置を、前記構造物の上部構造の捩じれ振動を抑制するように、構造物の下部構造と上部構造との間に分散させて配設したことを特徴とする構造物のアンカー構造。 - 構造物の下部構造と上部構造との間に複数の滑り支承装置を、構造物の上部構造の鉛直荷重を支持するように、構造物の下部構造と上部構造との間に分散させて配設するとともに、
高減衰ゴムの上下端面に第２硬質板をそれぞれ取り付けた複数の制振装置を、前記構造物の上部構造の捩じれ振動を抑制するように、構造物の下部構造と上部構造との間に分散させて配設したことを特徴とする構造物のアンカー構造。 - 前記滑り支承装置が、上下の第３硬質板の間に滑動体を配設したものであることを特徴とする請求項２に記載の構造物のアンカー構造。
- 前記構造物の上部構造と下部構造との間の制振層の偏心率が３％以内になるように前記制振装置を配設したことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の構造物のアンカー構造。
- 前記高減衰ゴムのせん断弾性率が、高減衰ゴムの高さに対して±２５％以下の振幅領域において１００Ｎ／ｃｍ２以上で、かつ、高減衰ゴムの高さに対して±１５０％以上の振幅領域において４０Ｎ／ｃｍ２以下であることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の構造物のアンカー構造。
- 前記高減衰ゴムの損失係数ｔａｎδが０．３以上であることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の構造物のアンカー構造。
- 前記高減衰ゴムは、基材ゴム１００重量部に対し、シリカを１０５重量部以上１５０重量部以下の割合で配合するとともに、減衰性能を向上させる樹脂を配合することにより、損失係数ｔａｎδが０．３以上にし、かつ、限界変形が高さの４倍以上にしたものであることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の構造物のアンカー構造。
- 前記基材ゴムを天然ゴムとし、減衰性能を向上させる樹脂として少なくともクマノン・インデン樹脂を配合したことを特徴とする請求項７に記載の構造物のアンカー構造。
- 前記高減衰ゴムが、６０年相当の熱老化促進による劣化を与えた後、周波数２Ｈｚで実験を行った際に、せん断弾性率Ｇおよび／又は損失係数ｔａｎδの変化率が３０％以内であることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の構造物のアンカー構造。
- 前記第１硬質板又は第３硬質板の硬さが、ＨＲＣ２０以上であることを特徴とする請求項１、３から９の何れかに記載の構造物のアンカー構造。
- 前記第１硬質板又は第３硬質板が冷間圧延加工により加工硬化させたものであることを特徴とする請求項１０に記載の構造物のアンカー構造。
- 前記硬球体の硬さが、ＨＲＣ２０以上であることを特徴とする請求項１、４から１１の何れかに記載の構造物のアンカー構造。
- 前記硬球体が転動加工により加工硬化させたものであることを特徴とする請求項１２に記載の構造物のアンカー構造。
- 前記第１硬質板が、硬球体が位置決めされる所定の位置を中心とし、かつ、前記硬球体の直径の少なくとも２倍以上の距離を半径とする円を前記硬球体の転動面を備えていることを特徴とする請求項１、４から１３の何れかに記載の構造物のアンカー構造。
- 前記転がり支承装置が、前記上下の第１硬質板の間に配設した軟質弾性体からなる筒状体に内接させて、前記硬球体を前記上下の第１硬質板の中央部に位置決めしたものであることを特徴とする請求項１、４から１４の何れかに記載の構造物のアンカー構造。
- 前記転がり支承装置が、前記硬球体を前記上下の第１硬質板の中央部に接着して位置決めしたものであることを特徴とする請求項１、４から１５の何れかに記載の構造物のアンカー構造。
- 前記制振装置のせん断変形量を、高減衰ゴムの破断限界又は降伏限界以下に規制するストッパを備えていることを特徴とする請求項１から１６の何れかに記載の構造物のアンカー構造。
- 前記転がり支承装置の上下の第１硬質板又は前記滑り支承装置の上下の第３の硬質板、及び、制振装置の上下の第２硬質板が、硬球体、滑動体又は高減衰ゴムを取り付けた中央部を挟んだ両側にそれぞれボルト締結部を備えており、片側の第１ボルト締結部が両側のボルト締結部を結ぶ直線に沿ってボルトを装着・離脱可能なボルト装着用の切欠きを有し、かつ、反対側の第２ボルト締結部が前記直線に略直交する方向に沿ってボルトを装着・離脱可能なボルト装着用の切欠きを有していることを特徴とする請求項１、３から１７の何れかに記載の構造物のアンカー構造。
- 前記第２ボルト締結部の切欠きを、第１ボルト締結部の所定のボルト締結位置を中心とし、所定のボルトピッチを半径とする円弧に添って形成したことを特徴とする請求項１８に記載の構造物のアンカー構造。
- 前記転がり支承装置又は滑り支承装置、及び、制振装置が、構造物の基礎コンクリートの上に配設されていることを特徴とする請求項１から１９の何れかに記載の構造物のアンカー構造。
- 転がり支承装置又は滑り支承装置と共に構造物の上部構造と下部構造との間に配設される、高減衰ゴムの上下端面に硬質板をそれぞれ取り付けた制振装置において、
前記高減衰ゴムは、基材ゴム１００重量部に対し、シリカを１０５重量部以上１５０重量部以下の割合で配合するとともに、減衰性能を向上させる樹脂を配合することにより、損失係数ｔａｎδが０．３以上にし、かつ、限界変形が高さの４倍以上にしたものであることを特徴とする制振装置。 - 前記基材ゴムを天然ゴムとし、減衰性能を向上させる樹脂として少なくともクマノン・インデン樹脂を配合したことを特徴とする請求項２１に記載の制振装置。
- 前記制振装置の上下の硬質板が、高減衰ゴムを取り付けた中央部を挟んだ両側にそれぞれボルト締結部を備えており、片側の第１ボルト締結部が両側のボルト締結部を結ぶ直線に沿ってボルトを装着・離脱可能なボルト装着用の切欠きを有し、かつ、反対側の第２ボルト締結部が前記直線に略直交する方向に沿ってボルトを装着・離脱可能なボルト装着用の切欠きを有していることを特徴とする請求項２１又は２２に記載の制振装置。
- 前記第２ボルト締結部の切欠きを、第１ボルト締結部の所定のボルト締結位置を中心とし、所定のボルトピッチを半径とする円弧に添って形成したことを特徴とする請求項２３に記載の制振装置。
- 制振装置と共に構造物の上部構造と下部構造との間に配設される、上下の硬質板の中央部に硬球体を位置決めした状態で配設した転がり支承装置において、
前記上下の硬質板の間に配設した軟質弾性体からなる筒状体に内接させて、前記硬球体を前記上下の硬質板の中央部に位置決めしたことを特徴とする転がり支承装置。 - 制振装置と共に構造物の上部構造と下部構造との間に配設される、上下の硬質板の中央部に硬球体を位置決めした状態で配設した転がり支承装置において、
前記硬球体を前記上下の硬質板の中央部の所定位置に接着することにより位置決めしたことを特徴とする転がり支承装置。 - 前記転がり支承装置の上下の硬質板が、硬球体を取り付けた中央部を挟んだ両側にそれぞれボルト締結部を備えており、片側の第１ボルト締結部が両側のボルト締結部を結ぶ直線に沿ってボルトを装着・離脱可能なボルト装着用の切欠きを有し、かつ、反対側の第２ボルト締結部が前記直線に略直交する方向に沿ってボルトを装着・離脱可能なボルト装着用の切欠きを有していることを特徴とする請求項２５又は２６に記載の転がり支承装置。
- 前記第２ボルト締結部の切欠きを、第１ボルト締結部の所定のボルト締結位置を中心とし、所定のボルトピッチを半径とする円弧に添って形成したことを特徴とする請求項２７に記載の転がり支承装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003099294A JP4140831B2 (ja) | 2002-10-21 | 2003-04-02 | 構造物のアンカー構造、構造物のアンカー構造に用いる制振装置及び転がり支承装置 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002305817 | 2002-10-21 | ||
| JP2003099294A JP4140831B2 (ja) | 2002-10-21 | 2003-04-02 | 構造物のアンカー構造、構造物のアンカー構造に用いる制振装置及び転がり支承装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004197549A true JP2004197549A (ja) | 2004-07-15 |
| JP4140831B2 JP4140831B2 (ja) | 2008-08-27 |
Family
ID=32774455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003099294A Expired - Fee Related JP4140831B2 (ja) | 2002-10-21 | 2003-04-02 | 構造物のアンカー構造、構造物のアンカー構造に用いる制振装置及び転がり支承装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4140831B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008050820A (ja) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Mitsui Home Co Ltd | 免震装置 |
| JP2008507640A (ja) * | 2004-07-23 | 2008-03-13 | ▲隔▼而固（青島）振動控制有限公司 | フローテイングスレーブトラックベッド |
| JP2014073896A (ja) * | 2012-10-04 | 2014-04-24 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レールベース |
| CN107313645A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-11-03 | 中国地震局工程力学研究所 | 具有弹性胶泥球的减震降冲击防爆装置 |
| JP2021110347A (ja) * | 2020-01-07 | 2021-08-02 | ヤマウチ株式会社 | 制振ダンパ |
| CN114922304A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-08-19 | 中国人民解放军火箭军工程大学 | 基于负刚度的筒状设备三维隔震运输/贮存体系 |
| JP2022125224A (ja) * | 2020-01-07 | 2022-08-26 | ヤマウチ株式会社 | 制振ダンパ |
-
2003
- 2003-04-02 JP JP2003099294A patent/JP4140831B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008507640A (ja) * | 2004-07-23 | 2008-03-13 | ▲隔▼而固（青島）振動控制有限公司 | フローテイングスレーブトラックベッド |
| JP4745338B2 (ja) * | 2004-07-23 | 2011-08-10 | ▲隔▼而固（青島）振動控制有限公司 | フローテイングスレーブトラックベッド |
| JP2008050820A (ja) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Mitsui Home Co Ltd | 免震装置 |
| JP2014073896A (ja) * | 2012-10-04 | 2014-04-24 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レールベース |
| CN107313645A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-11-03 | 中国地震局工程力学研究所 | 具有弹性胶泥球的减震降冲击防爆装置 |
| JP2021110347A (ja) * | 2020-01-07 | 2021-08-02 | ヤマウチ株式会社 | 制振ダンパ |
| JP2022125224A (ja) * | 2020-01-07 | 2022-08-26 | ヤマウチ株式会社 | 制振ダンパ |
| JP7136476B2 (ja) | 2020-01-07 | 2022-09-13 | ヤマウチ株式会社 | 制振ダンパ |
| JP7266338B2 (ja) | 2020-01-07 | 2023-04-28 | ヤマウチ株式会社 | 制振ダンパ |
| CN114922304A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-08-19 | 中国人民解放军火箭军工程大学 | 基于负刚度的筒状设备三维隔震运输/贮存体系 |
| CN114922304B (zh) * | 2022-04-27 | 2023-09-29 | 中国人民解放军火箭军工程大学 | 基于负刚度的筒状设备三维隔震运输/贮存体系 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4140831B2 (ja) | 2008-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI454525B (zh) | 高衰減組成物 | |
| JP4140831B2 (ja) | 構造物のアンカー構造、構造物のアンカー構造に用いる制振装置及び転がり支承装置 | |
| JP2009293213A (ja) | 建物 | |
| JP5404716B2 (ja) | 高減衰組成物 | |
| TW201341475A (zh) | 高衰減組成物以及黏彈性阻尼器 | |
| JP6575807B2 (ja) | 高減衰組成物、粘弾性ダンパおよび粘弾性支承 | |
| JP6504696B2 (ja) | 高減衰組成物および粘弾性ダンパ | |
| TW201311823A (zh) | 高衰減組成物 | |
| TWI519587B (zh) | 高衰減組成物 | |
| JPH1081787A (ja) | 制振部材 | |
| JP4260100B2 (ja) | 高減衰積層体用ゴム組成物 | |
| KR20000049079A (ko) | 고감쇠 고무 조성물 | |
| JP5250940B2 (ja) | 高減衰支承用ゴム組成物および高減衰支承体 | |
| JP2011179594A (ja) | 高減衰支承用ゴム組成物および高減衰支承体 | |
| JP2014224180A (ja) | 高減衰組成物および粘弾性ダンパ | |
| JP4114813B2 (ja) | 制振壁構造 | |
| JP2004269839A (ja) | 支承用高減衰性ゴム組成物 | |
| JP5566737B2 (ja) | 制振ブレース | |
| JP2007063327A (ja) | 高減衰ゴム組成物 | |
| JP4107413B2 (ja) | 制振装置 | |
| JPH09177370A (ja) | 免震構造体 | |
| JP2001200103A (ja) | 建築物振動減衰用粘弾性体 | |
| JP2008189844A (ja) | 防振ゴム組成物 | |
| JPH09177368A (ja) | 免震装置 | |
| JP2004285590A (ja) | 浮き上がり防止装置及び構造物のアンカー構造 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20060213 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20071207 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080109 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080303 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Effective date: 20080605 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20080605 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 4 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130620 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |