JP2005163281A - Attaching structure of laminated rubber base-isolated support device - Google Patents
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Description
本発明は、構造物を免震支持する積層ゴム免震支承装置を基礎又は構造物に取り付けるための取付構造に関する。 The present invention relates to a mounting structure for mounting a laminated rubber seismic isolation device for base-isolating and supporting a structure to a foundation or a structure.
粘弾性層と剛性層とを互いに加硫接着して交互に積層してなる積層ゴム免震支承装置は、基礎と構造物との間に介装されて地震等による基礎の振動に対して構造物の振動を免震し構造物の損壊を防止する。 The laminated rubber seismic isolation device, in which the viscoelastic layer and the rigid layer are alternately laminated by vulcanizing and bonding, is interposed between the foundation and the structure and is structured against the vibration of the foundation caused by earthquakes, etc. Isolates the vibration of objects and prevents damage to structures.
積層ゴム免震支承装置は、構造物の鉛直方向の荷重に対しては剛性を示し地震等による基礎の水平方向の振動に対しては弾性を示すようになっている結果、構造物を支持できて上述の通りの免震効果を発揮できるが、粘弾性層と剛性層とを互いに加硫接着してなる積層ゴムを用いるものであるから鉛直方向の引張り力に対してはそれ程大きな抵抗力を有していない。 The laminated rubber seismic isolation device can support the structure as a result of being rigid against the vertical load of the structure and elastic against the horizontal vibration of the foundation due to earthquakes, etc. The seismic isolation effect can be demonstrated as described above, but it uses laminated rubber made by vulcanizing and bonding the viscoelastic layer and the rigid layer to each other. I don't have it.
ところで、近年で益々多く建築される超高層建物にも免震支承装置が用いられているが、超高層建物のアスペクト比(塔状比)が大きくなると、地震、風等による超高層建物の振動、横揺れの際に免震支承装置に大きな鉛直方向の引張り力が作用する場合があり、斯かる大きな鉛直方向の引張り力を生じさせる超高層建物に対して積層ゴム免震支承装置を用いるとその積層ゴムに損壊が生じたり粘弾性層にボイド等の内部欠陥が生じて免震機能が得られなくなる虞がある。 By the way, seismic isolation devices are also used in high-rise buildings that are built more and more in recent years, but when the aspect ratio (tower-like ratio) of high-rise buildings increases, vibrations of high-rise buildings due to earthquakes, winds, etc. In the case of rolling, a large vertical tensile force may act on the seismic isolation bearing device, and if a laminated rubber seismic isolation device is used for a high-rise building that generates such a large vertical tensile force, There is a possibility that the laminated rubber may be damaged, or internal defects such as voids may be generated in the viscoelastic layer, resulting in failure to obtain the seismic isolation function.
以上の問題点を解決しようとして特許文献1から6に記載の技術が提案されているが、いずれも構造が複雑であってコストアップを招来し取付構造としてそれ程満足し得るものではない。
The techniques described in
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、積層ゴム免震支承装置へ大きな鉛直方向の引張り力が作用することを防止できて大きな鉛直方向の引張り力に起因する積層ゴム免震支承装置の損壊の虞をなくし得、而して、アスペクト比の大きい構造物にも積層ゴム免震支承装置を用いることができる上に、構造が簡単であって安価に構成し得る積層ゴム免震支承装置の取付構造を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and the object of the present invention is to prevent a large vertical pulling force from acting on the laminated rubber seismic isolation device, and a large vertical pulling force. This eliminates the risk of damage to the laminated rubber seismic isolation device due to the structure. Therefore, the laminated rubber seismic isolation device can be used for structures with a large aspect ratio, and the structure is simple and inexpensive. Another object of the present invention is to provide a mounting structure for a laminated rubber seismic isolation device that can be configured as follows.
積層ゴム免震支承装置を基礎又は構造物に取り付けるための本発明の第一の態様の積層ゴム免震支承装置の取付構造は、積層ゴム免震支承装置の一方の端面に固着された一方の取付板と、積層ゴム免震支承装置の一方の端面の外縁よりも外側で一方の取付板に固着されていると共にこの一方の取付板に固着されている部位よりも内側において積層ゴム免震支承装置の一方の端面に対面する基礎又は構造物の取付面に固着されている他方の取付板とを具備している。 The mounting structure of the laminated rubber seismic isolation device according to the first aspect of the present invention for attaching the laminated rubber seismic isolation device to the foundation or structure is the one fixed to one end surface of the laminated rubber seismic isolation device. The laminated rubber seismic isolation bearing is fixed to one mounting plate on the outer side of the outer edge of one end face of the mounting plate and the laminated rubber seismic isolation device, and on the inner side of the part fixed to the one mounting plate. And the other mounting plate fixed to the mounting surface of the foundation or structure facing one end surface of the apparatus.
第一の態様の取付構造によれば、積層ゴム免震支承装置の一方の端面の外縁よりも外側で一方の取付板に固着されている他方の取付板が一方の取付板に固着されている部位よりも内側において積層ゴム免震支承装置の一方の端面に対面する基礎又は構造物の取付面に固着されている結果、大きな力で構造物が基礎から離反するように浮き上がる際に、両取付板の相互の固着部位が上方に移動できるため、取付板の曲げ剛性を利用し得て、一方の取付板における積層ゴム免震支承装置の一方の端面への固着部位と他方の取付板への固着部位との間の部分及び他方の取付板における基礎又は構造物の取付面への固着部位と一方の取付板への固着部位との間の部分のうちの少なくとも一方の部分に容易に変形を生じさせることができ、而して、この変形により積層ゴム免震支承装置へ大きな鉛直方向の引張り力が作用することを防止でき、しかも、大きな鉛直方向の引張り力の積層ゴム免震支承装置への作用を重ね合わされた取付板でもって防止できる結果、構造が簡単であって安価に構成し得る。 According to the mounting structure of the first aspect, the other mounting plate that is fixed to one mounting plate outside the outer edge of one end surface of the laminated rubber seismic isolation device is fixed to one mounting plate. As a result of being fixed to the foundation or structure mounting surface facing one end surface of the laminated rubber seismic isolation device on the inner side of the part, both mountings are required when the structure is lifted away from the foundation with a large force. Since the mutual fixing part of the plate can move upward, the bending rigidity of the mounting plate can be used, and the fixing part on one end surface of the laminated rubber seismic isolation device on one mounting plate and the other mounting plate It is easy to deform at least one of the portion between the fixing portion and the portion between the fixing portion of the other mounting plate to the mounting surface of the foundation or the structure and the fixing portion to one mounting plate. Can be produced, and this Depending on the shape, it is possible to prevent a large vertical tensile force from acting on the laminated rubber seismic isolation device, and to prevent the large vertical tensile force from acting on the laminated rubber seismic isolation device with a superimposed mounting plate. As a result, the structure is simple and can be constructed at low cost.
本発明の取付構造は、重ね合わされた二枚の取付板をもって構成できるのであるが、三枚以上の取付板を重ね合わせて構成してもよく、また積層ゴム免震支承装置の一方の端面を例えば基礎に取り付けるために本発明の取付構造を適用する場合に、積層ゴム免震支承装置の他方の端面を構造物に取り付けるためにも本発明の取付構造を適用してもよく、この逆に、積層ゴム免震支承装置の一方の端面を例えば構造物に取り付けるために本発明の取付構造を適用する場合に、積層ゴム免震支承装置の他方の端面を基礎に取り付けるためにも本発明の取付構造を適用してもよい。 Although the mounting structure of the present invention can be configured with two stacked mounting plates, it may be configured by stacking three or more mounting plates, and one end surface of the laminated rubber seismic isolation bearing device may be formed. For example, when the mounting structure of the present invention is applied for mounting on a foundation, the mounting structure of the present invention may be applied to mount the other end face of the laminated rubber seismic isolation bearing device to a structure, and vice versa. When the mounting structure of the present invention is applied to attach one end surface of a laminated rubber seismic isolation device to a structure, for example, the other end surface of the laminated rubber seismic isolation device can also be attached to the foundation. A mounting structure may be applied.
一方の取付板は、本発明の第二の態様の取付構造のようにボルトを介して積層ゴム免震支承装置の一方の端面に固着されていても、これと共に又はこれに代えて、本発明の第三の態様の取付構造のように積層ゴム免震支承装置の一方の端面に加硫接着されて固着されていてもよい。また一方の取付板は、本発明の第四の態様の取付構造のように、積層ゴム免震支承装置の一方の端面の外縁の内側で当該積層ゴム免震支承装置の一方の端面に固着され、本発明の第五の態様の取付構造のように、積層ゴム免震支承装置に一定以上の積層方向の引張り力が加えられようとする場合、積層ゴム免震支承装置の一方の端面及び他方の取付板への夫々の固着部を除く部位で変形を生じて他方の取付板から離反するような剛性を有しているとよい。 Even if one of the mounting plates is fixed to one end surface of the laminated rubber seismic isolation device via a bolt as in the mounting structure of the second aspect of the present invention, the present invention can be used together with or instead of this. As in the mounting structure of the third aspect of the present invention, it may be fixed by being vulcanized and bonded to one end face of the laminated rubber seismic isolation bearing device. One mounting plate is fixed to one end surface of the laminated rubber seismic isolation device inside the outer edge of one end surface of the laminated rubber seismic isolation device as in the mounting structure of the fourth aspect of the present invention. When a tensile force in the laminating direction of a certain level or more is applied to the laminated rubber seismic isolation device as in the mounting structure of the fifth aspect of the present invention, one end surface and the other of the laminated rubber seismic isolation device It is good to have rigidity which produces a deformation | transformation in the site | part except each adhering part to the other mounting plate, and leaves | separates from the other mounting plate.
他方の取付板は、本発明の第六の態様の取付構造のようにアンカーボルトを介して基礎又は構造物の取付面に固着されていてもよく、また本発明の第七の態様の取付構造のように積層ゴム免震支承装置の一方の端面の外縁の内側で基礎又は構造物の取付面に固着されているとよい。他方の取付板もまた、本発明の第八の態様の取付構造のように、積層ゴム免震支承装置に一定以上の積層方向の引張り力が加えられようとする場合、基礎又は構造物の取付面及び一方の取付板への夫々の固着部を除く部位で変形を生じて基礎又は構造物の取付面から離反するような剛性を有しているとよい。 The other mounting plate may be fixed to the mounting surface of the foundation or structure via an anchor bolt as in the mounting structure of the sixth aspect of the present invention, and the mounting structure of the seventh aspect of the present invention. Thus, it is preferable that the laminated rubber seismic isolation device is fixed to the mounting surface of the foundation or structure inside the outer edge of one end face. When the other mounting plate is subjected to a tensile force in the stacking direction of a certain level or more in the laminated rubber seismic isolation device as in the mounting structure according to the eighth aspect of the present invention, the mounting plate or structure is attached. It is good to have the rigidity which produces a deformation | transformation in the site | part except each fixed part to a surface and one attachment plate, and separates from the attachment surface of a foundation or a structure.
両取付板の変形は弾性変形であることが好ましいが多少の塑性変形があってもよく、また両取付板の積層方向の剛性は互いに等しく又は異なっていてもよい。 The deformation of both mounting plates is preferably elastic deformation, but there may be some plastic deformation, and the rigidity in the stacking direction of both mounting plates may be the same or different from each other.
積層ゴム免震支承装置は、好ましい例では本発明の第九の態様の取付構造のように粘弾性層と剛性層とが互いに加硫接着されて交互に積層されている積層ゴムを有しており、好ましい他の例では本発明の第十の態様の取付構造のように粘弾性層と剛性層とが互いに加硫接着されて交互に積層されていると共に積層方向に伸びた少なくとも一つの円柱状の中空部を有した積層ゴムと、この積層ゴムの中空部に充填された鉛プラグとを有しており、これらの態様の場合、一方の取付板は、本発明の第十一の態様の取付構造のように積層ゴムの一方の端面の剛性層、好ましくは厚肉剛性層に螺着されたボルトを介して積層ゴム免震支承装置の一方の端面に固着されていても、本発明の第十二の態様の取付構造のように積層ゴムの一方の端面の粘弾性層への加硫接着を介して積層ゴム免震支承装置の一方の端面に固着されていてもよい。 In a preferred example, the laminated rubber seismic isolation device has a laminated rubber in which a viscoelastic layer and a rigid layer are vulcanized and bonded to each other like the attachment structure of the ninth aspect of the present invention. In another preferable example, as in the mounting structure of the tenth aspect of the present invention, the viscoelastic layer and the rigid layer are vulcanized and bonded to each other and alternately stacked, and at least one circle extending in the stacking direction. It has a laminated rubber having a columnar hollow part and a lead plug filled in the hollow part of this laminated rubber. In these embodiments, one mounting plate is the eleventh aspect of the present invention. Even if it is fixed to one end face of the laminated rubber seismic isolation device via a bolt that is screwed to a rigid layer on one end face of the laminated rubber, preferably a thick rigid layer, as in the mounting structure of Viscoelasticity of one end face of laminated rubber like the mounting structure of the twelfth aspect It may be fixed to one end surface of the laminated rubber seismic isolation bearings device through vulcanization adhesion to.
積層ゴム免震支承装置は、本発明の第十三の態様の取付構造のようにその他方の端面に固着された更に他の取付板を介して構造物又は基礎の取付面に固着されており、斯かる他の取付板は、本発明の第十四の態様の取付構造のようにボルト又は加硫接着を介して積層ゴム免震支承装置の他方の端面に固着されているとよく、ここで、第九又は第十の態様の取付構造のように粘弾性層と剛性層とを互いに加硫接着して交互に積層してなる積層ゴムを積層ゴム免震支承装置が有している場合には、他の取付板は、積層ゴムの他方の端面の剛性層、好ましくは厚肉剛性層に螺着されたボルトを介して積層ゴム免震支承装置の他方の端面に固着されていても、積層ゴムの他方の端面の粘弾性層への加硫接着を介して積層ゴム免震支承装置の他方の端面に固着されていてもよい。 The laminated rubber seismic isolation device is fixed to the mounting surface of the structure or the foundation via another mounting plate fixed to the other end surface as in the mounting structure of the thirteenth aspect of the present invention. The other mounting plate is preferably fixed to the other end surface of the laminated rubber seismic isolation device through bolts or vulcanized adhesive as in the mounting structure of the fourteenth aspect of the present invention. In the case where the laminated rubber seismic isolation device has laminated rubber formed by alternately vulcanizing and bonding viscoelastic layers and rigid layers to each other as in the mounting structure of the ninth or tenth aspect The other mounting plate may be fixed to the other end face of the laminated rubber seismic isolation device via a bolt screwed to the rigid layer on the other end face of the laminated rubber, preferably a thick rigid layer. The other end face of the laminated rubber seismic isolation device through vulcanization adhesion to the viscoelastic layer of the other end face of the laminated rubber It may be fixed.
本発明によれば、積層ゴム免震支承装置へ大きな鉛直方向の引張り力が作用することを防止できて大きな鉛直方向の引張り力に起因する積層ゴム免震支承装置の損壊の虞をなくし得、而して、アスペクト比の大きい構造物にも積層ゴム免震支承装置を用いることができる上に、構造が簡単であって安価に構成し得る積層ゴム免震支承装置の取付構造を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent a large vertical tensile force from acting on the laminated rubber seismic isolation device, and to eliminate the possibility of damaging the laminated rubber seismic isolation device due to the large vertical tensile force, Thus, it is possible to use a laminated rubber seismic isolation device for structures having a large aspect ratio, and to provide a mounting structure for a laminated rubber seismic bearing device that is simple in structure and can be constructed at low cost. Can do.
次に本発明を、図に示す好ましい実施の形態の例を参照して更に詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例に何等限定されないのである。 The invention will now be described in more detail with reference to the preferred embodiment examples shown in the drawings. The present invention is not limited to these examples.
図1及び図2において、積層ゴム免震支承装置1を基礎2又は構造物3、例えば基礎2に取り付けるための本例の取付構造4は、積層ゴム免震支承装置1の一方の端面、本例では下端面5に当該下端面5の環状の外縁6の内側で複数のボルト7を介して固着された一方の取付板8と、積層ゴム免震支承装置1の下端面5の外縁6よりも外側で取付板8に複数のボルト11を介して固着されていると共に取付板8に固着されている部位(複数のボルト11による螺合部位)よりも内側であって下端面5の外縁6よりも内側において積層ゴム免震支承装置1の下端面5に対面する基礎2の取付面9に複数のアンカーボルト10を介して固着されている他方の取付板12とを具備している。
1 and 2, the mounting structure 4 of this example for mounting the laminated rubber
アスペクト比が大きい高層建築物からなる構造物3の鉛直方向の荷重を受けて当該構造物3を支持する積層ゴム免震支承装置1は、ゴム、減衰ゴム等からなる複数の粘弾性層21と鋼板等からなる複数の剛性層22とが互いに加硫接着されて交互に積層されている積層ゴム23を有しており、剛性層22は、下端面5側に配された厚肉鋼板からなる剛性層25と、他方の端面である上端面26側に配された厚肉鋼板からなる剛性層27と、剛性層25と剛性層27との間に配された複数枚の薄肉鋼板からなる剛性層28とからなり、斯かる積層ゴム免震支承装置1において、取付板8は積層ゴム23の一方の端面でもある下端面5の剛性層25に螺着されたボルト7を介して積層ゴム免震支承装置1の下端面5に固着されている。
The laminated rubber
夫々鋼板からなる取付板8と取付板12とは互いに重ね合わされており、アンカーボルト10は基礎2に埋設されている。
The
積層ゴム免震支承装置1は、その他方の端面である上端面26に固着された更に他の取付板31を介して構造物3の下面32に固着されており、構造物3に埋め込まれた複数のスタッドボルト33を介して構造物3に固着された鋼板からなる取付板31は、ボルト又は加硫接着を介して、本例では複数のボルト34を介して積層ゴム免震支承装置1の上端面26に固着、より具体的には積層ゴム23の上端面26側の剛性層27に螺着された複数のボルト34を介して積層ゴム免震支承装置1の上端面26に固着されている。
The laminated rubber seismic isolation bearing
以上の取付構造4は、地震が生じて基礎2が水平方向Hに振動すると、斯かる基礎2の振動を積層ゴム23に伝達することになり、積層ゴム23はその粘弾性層21を介して水平方向Hに剪断変形して基礎2の水平方向Hの振動に拘わらず構造物3を免震して支持する。
In the mounting structure 4 described above, when an earthquake occurs and the
ところで、大きな地震又は風により構造物3が水平方向Hに振動すると共に構造物3のロッキングで基礎2から構造物3が浮き上がろうとして積層ゴム免震支承装置1の積層ゴム23に一定以上の積層方向の引張り力が加えられようとすると、図3に示すように、取付板8は、積層ゴム23の下端面5及び取付板12への夫々の固着部(ボルト7及び11の部位)を除く環状の部分35で変形を生じて取付板12から離反する一方、取付板12もまた、基礎2の取付面9及び取付板8への夫々の固着部(アンカーボルト10及びボルト11の部位)を除く環状の部分36で変形を生じて基礎2の取付面9から離反し、積層ゴム免震支承装置1の積層ゴム23に一定以上の積層方向の引張り力が加えられられないようにする。
By the way, the
このように取付板8は、積層ゴム免震支承装置1に一定以上の積層方向の引張り力が加えられようとする場合、積層ゴム免震支承装置1の下端面5及び取付板12への夫々の固着部を除く部分35で変形を生じて取付板12から離反するような剛性を有しており、取付板12もまた、積層ゴム免震支承装置1に一定以上の積層方向の引張り力が加えられようとする場合、基礎2の取付面9及び取付板8への夫々の固着部を除く部分36で変形を生じて基礎2の取付面9から離反するような剛性を有している。
As described above, the mounting
以上の取付構造4によれば、積層ゴム免震支承装置1の下端面5の外縁6よりも外側で取付板8に固着されている取付板12が取付板8に固着されている部位よりも内側において積層ゴム免震支承装置1の下端面5に対面する基礎2の取付面9に固着されている結果、大きな力で構造物3が基礎2から離反するように浮き上がる際に、両取付板8及び12の相互の固着部位が上方に移動できるため、取付板8及び12の曲げ剛性を利用し得て、取付板8における積層ゴム23の下端面5への固着部位と取付板12への固着部位との間の部分35及び取付板12における基礎2の取付面9への固着部位と取付板8への固着部位との間の部分36に容易に変形を生じさせることができ、而して、この変形により積層ゴム23へ大きな鉛直方向の引張り力が作用することを防止でき、しかも、大きな鉛直方向の引張り力の積層ゴム23への作用を重ね合わされた取付板8及び12でもって防止できる結果、構造が簡単であって安価に構成し得る。
According to the mounting structure 4 described above, the mounting
ところで積層ゴム免震支承装置1としては、図4に示すような積層ゴム免震支承装置1でもよく、斯かる積層ゴム免震支承装置1は、ゴム、減衰ゴム等からなる複数の粘弾性層21と鋼板等からなる複数の剛性層22とが互いに加硫接着されて交互に積層されていると共に積層方向に伸びた円柱状の中空部41を有した積層ゴム23と、積層ゴム23の中空部41に充填された鉛プラグ42とを有しており、鉛プラグ42を有した積層ゴム免震支承装置1を用いることにより地震、風等などに起因する構造物3の水平方向Hの振動を可及的に速やかに減衰できるので好ましい。
By the way, the laminated rubber
また図4に示すように、取付構造4は、取付板12に加えて取付板51を更に具備していてもよく、この場合、取付板51は、当該取付板51に螺合した複数のボルト52を介して積層ゴム免震支承装置1の下端面5の外縁6よりも内側で取付板12に固着されている一方、積層ゴム免震支承装置1の下端面5に対面する基礎2の取付面9に下端面5の外縁6よりも外側で複数のアンカーボルト10を介して固着されており、而して、積層ゴム免震支承装置1の下端面5の外縁6よりも外側で取付板8にボルト11を介して固着されている取付板12は、取付板8に固着されている部位よりも内側において積層ゴム免震支承装置1の下端面5に対面する基礎2の取付面9にボルト52及び取付板51を介して固着されることになる。
As shown in FIG. 4, the mounting structure 4 may further include a mounting
図4に示すように取付板12に加えて取付板12に重ね合わされた取付板51を更に具備している取付構造4によれば、積層ゴム免震支承装置1に一定以上の積層方向の引張り力が加えられようとする場合、取付板8及び12の変形に加えて取付板51の同様の変形を得ることができる結果、積層ゴム23への大きな鉛直方向の引張り力の作用をより確実に防止できる。
As shown in FIG. 4, in addition to the mounting
取付板8は、積層ゴム23の下端面5側が剛性層22に代えて粘弾性層21からなる場合には、斯かる粘弾性層21への加硫接着を介して積層ゴム免震支承装置1の下端面5に加硫接着されて固着されていてもよく、取付板31も同様であって、積層ゴム23の上端面26側が剛性層22に代えて粘弾性層21からなる場合には、粘弾性層21への加硫接着を介して積層ゴム免震支承装置1の上端面26に加硫接着されて固着されていてもよい。
When the
また上記例では取付構造4を基礎2及び積層ゴム免震支承装置1の間に介在させたが、これに代えて若しくはこれと共に構造物3及び積層ゴム免震支承装置1の間に介在させてもよく、更に、上記では積層ゴム免震支承装置1並びに取付板8、12、31及び51の夫々を円柱状並びに円盤状に構成したが、本発明はこれらに限定されず角柱状並びに角板状(四角及び多角形を含む)に構成してもよい。
In the above example, the mounting structure 4 is interposed between the
1 積層ゴム免震支承装置
2 基礎
3 構造物
4 取付構造
5 下端面
6 外縁
7 ボルト
8 取付板
9 取付面
10 アンカーボルト
11 ボルト
12 取付板
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