JP2005188546A - Base isolation structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は複数個の硬質板と粘弾性的性質を有する軟質板とを交互に貼り合わせた免震構造体に関するものであり、特に極めて耐候性に優れた免震構造体に関するものである。 The present invention relates to a base isolation structure in which a plurality of hard plates and soft plates having viscoelastic properties are alternately bonded, and particularly to a base isolation structure having extremely excellent weather resistance.
鋼板等の硬質板とゴム等の粘弾性的性質を有する軟質板とを積層した構造体が、防振性、吸振性等を要求される支承部材として広く用いられている。 A structure in which a hard plate such as a steel plate and a soft plate having viscoelastic properties such as rubber are laminated is widely used as a support member that requires vibration-proofing properties, vibration-absorbing properties, and the like.
このような支承部材に用いられる免震構造体は、建物と土台との間に挿入され、建物全体を支える働きをしているため、一旦設置された後は取替えが困難であり、また、たとえ技術的には取替え可能であっても、コスト的にかなり高いものとなる。このため、免震構造体にはコンクリート構造物と同程度の50〜60年の耐久寿命が要求されている。 Since the seismic isolation structure used for such a support member is inserted between the building and the base and functions to support the entire building, it is difficult to replace it once it has been installed. Even if it is technically replaceable, the cost is considerably high. For this reason, the seismic isolation structure is required to have a durability life of 50 to 60 years, which is the same as that of a concrete structure.
ところで、免震構造体は、使用中、常に外気にさらされているため、空気、湿度、オゾン、紫外線、原子力用においては放射線、海辺における場合では海風、により長期劣化を受ける。また、建物を支えているため、常に圧縮荷重を受けており、平常時でもゴム層の表面部にはかなりの引張応力が付与されている。その上、大地震発生時においては、ゴム層には局部的に100〜200%にもおよぶ引張歪を受ける。このような引張応力や引張歪により劣化はより一層進行する。 By the way, since the seismic isolation structure is always exposed to the outside air during use, it is subject to long-term deterioration due to air, humidity, ozone, ultraviolet rays, radiation for nuclear power, and sea breeze at the seaside. Further, since the building is supported, it is always subjected to a compressive load, and a considerable tensile stress is applied to the surface portion of the rubber layer even in normal times. In addition, when a large earthquake occurs, the rubber layer is locally subjected to a tensile strain of 100 to 200%. Deterioration further proceeds due to such tensile stress and tensile strain.
このようなことから、長期耐久寿命を要求される免震構造体において、耐酸化劣化性、耐オゾン性、耐熱老化性などの耐候性を高めるために、外周を耐候性ゴムで被覆することが特公平7−29394号公報に記載されている。 For this reason, in seismic isolation structures that require a long durability, the outer periphery can be covered with weathering rubber in order to improve the weather resistance such as oxidation resistance, ozone resistance, and heat aging resistance. This is described in Japanese Patent Publication No. 7-29394.
一般に、免震構造体の最上部及び最下部に鋼板(連結鋼板又は補強鋼板)が配置されている。滑り支承式免震構造体にあっては、この補強鋼板の上面にフッ素樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等の高摺動性樹脂板が固着されている。 Generally, steel plates (connected steel plates or reinforced steel plates) are arranged at the uppermost and lowermost parts of the seismic isolation structure. In the sliding support type seismic isolation structure, a highly slidable resin plate such as a fluororesin, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE) is fixed to the upper surface of the reinforcing steel plate.
第4図は、最上部及び最下部に連結鋼板を配置し、側周面を耐候性ゴムで被覆した免震構造体の従来例を示す縦断面図である。この免震構造体1は、最上部及び最下部に連結鋼板2,3が配置され、両者の間にゴム層4及び内部鋼板5が交互に配置され、側周面が耐候性ゴム6で被覆されたものである。
免震構造体には、剪断力、圧縮力、回転力等の外力が負荷されるが、連結鋼板2,3と耐候性ゴム6との界面にはこれらの外力による応力が集中する。 The seismic isolation structure is subjected to external forces such as shearing force, compressive force, and rotational force, but stress due to these external forces concentrates on the interface between the connecting steel plates 2 and 3 and the weather resistant rubber 6.
また、この免震構造体の上下両面にライニングが施されていないときには、該界面が外気に直に晒されることになり、塩水や湿熱の影響を強く受け易い。 Further, when the upper and lower surfaces of this seismic isolation structure are not lined, the interface is directly exposed to the outside air, and is easily affected by salt water and wet heat.
本発明は、連結鋼板又は補強鋼板と耐候性ゴムとの接着性能を向上させ、両者の界面に発生する応力及び外的環境に十分に耐えうる接着性能を有した免震構造体を提供することを目的とする。 The present invention provides a seismic isolation structure having improved adhesion performance between a connection steel plate or a reinforcing steel plate and weather resistant rubber, and having sufficient adhesion performance to withstand stress and external environment generated at the interface between the two. With the goal.
本発明(請求項1)の免震構造体は、上側鋼板と下側鋼板との間にゴム層と内部鋼板とが交互に配置された積層体と、この積層体の側面を被覆する耐候性ゴムとを有する免震構造体において、該上側及び下側の鋼板と該耐候性ゴムとの間に、双方への接着性に優れた中間材が介在されていることを特徴とするものである。 The seismic isolation structure of the present invention (Claim 1) includes a laminate in which rubber layers and internal steel plates are alternately arranged between an upper steel plate and a lower steel plate, and a weather resistance covering a side surface of the laminate. In the seismic isolation structure having rubber, an intermediate material excellent in adhesion to both is interposed between the upper and lower steel plates and the weather resistant rubber. .
請求項2の免震構造体は、請求項1において、該中間材は良接着性ゴムであることを特徴とするものである。
The seismic isolation structure according to claim 2 is characterized in that, in
請求項3の免震構造体は、請求項2において、該良接着性ゴムは該上側及び下側鋼板の側面に被着されていることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, the seismic isolation structure according to the second aspect is characterized in that the good adhesive rubber is attached to the side surfaces of the upper and lower steel plates.
請求項4の免震構造体は、請求項3において、該良接着性ゴムは、さらに、上側鋼板の上面縁部と下側鋼板の下面縁部との少なくとも一方に被着されていることを特徴とするものである。 The seismic isolation structure according to claim 4 is the seismic isolation structure according to claim 3, wherein the good adhesive rubber is further attached to at least one of an upper surface edge of the upper steel plate and a lower surface edge of the lower steel plate. It is a feature.
請求項5の免震構造体は、請求項4において、上側鋼板の上面縁部と下側鋼板の下面縁部との少なくとも一方は凹所となっており、該良接着性ゴムは該凹所に配置されていることを特徴とするものである。 The seismic isolation structure according to claim 5 is the seismic isolation structure according to claim 4, wherein at least one of the upper surface edge of the upper steel plate and the lower surface edge of the lower steel plate is a recess, and the good adhesive rubber is the recess. It is characterized by being arranged.
請求項6の免震構造体は、請求項5において、該凹所内の良接着性ゴムが耐候性ゴムで覆われていることを特徴とするものである。 A seismic isolation structure according to a sixth aspect is characterized in that, in the fifth aspect, the good adhesive rubber in the recess is covered with a weather resistant rubber.
請求項7の免震構造体は、請求項2ないし6のいずれか1項において、該良接着性ゴムは、さらに上側鋼板の下面縁部と下側鋼板の上面縁部との少なくとも一方に被着されていることを特徴とするものである。 The seismic isolation structure according to claim 7 is the seismic isolation structure according to any one of claims 2 to 6, wherein the good adhesive rubber is further covered on at least one of the lower surface edge of the upper steel plate and the upper surface edge of the lower steel plate. It is characterized by being worn.
請求項8の免震構造体は、請求項2ないし7のいずれか1項において、該良接着性ゴムは、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム及びブタジエンゴムよりなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とするものである。 The seismic isolation structure according to claim 8 is the seismic isolation structure according to any one of claims 2 to 7, wherein the good adhesive rubber is at least one selected from the group consisting of natural rubber, styrene butadiene rubber and butadiene rubber. It is characterized by.
本発明の免震構造体では、鋼板(連結鋼板又は補強鋼板)と耐候性ゴムとの間に、双方への接着性に優れた中間材が介在されているため、連結鋼板又は補強鋼板と耐候性ゴムとの接着が強固であり、耐久性に優れる。 In the seismic isolation structure of the present invention, since an intermediate material having excellent adhesion to both is interposed between the steel plate (connected steel plate or reinforced steel plate) and the weather resistant rubber, the connected steel plate or reinforced steel plate and the weather resistant material are interposed. Adhesive strength with strong rubber and excellent durability.
この中間材としては、良接着性のゴム特に天然ゴム、スチレンブタジエンゴム又はブタジエンゴムが好適である。 As the intermediate material, rubber with good adhesion, particularly natural rubber, styrene butadiene rubber or butadiene rubber is suitable.
免震構造体の製造に際しては、この良接着性ゴムを連結鋼板又は補強鋼板の側面に予め被着させておくことが好ましい。 In manufacturing the seismic isolation structure, it is preferable that this good adhesive rubber is previously attached to the side surface of the connecting steel plate or the reinforcing steel plate.
この良接着性ゴムを上側鋼板の上面縁部や下側鋼板の下面縁部に被着させておくことにより、鋼板と耐候性ゴムとの界面の耐環境性(例えば、耐塩水性、耐湿熱性)が向上する。 By attaching this good adhesive rubber to the upper surface edge of the upper steel plate and the lower surface edge of the lower steel plate, the environment resistance of the interface between the steel plate and the weather resistant rubber (for example, salt water resistance, heat and moisture resistance) Will improve.
この場合、上側鋼板の上面縁部もしくは下側鋼板の下面縁部に凹所を設け、良接着性ゴムを該凹所に配置した構成とすることにより、該良接着性ゴムが免震構造体の上下面から非突出となり、好適である。特に、凹所内の良接着性ゴムが耐候性ゴムで覆われている構成とすることにより、この良接着性ゴム自体の耐環境特性も向上する。 In this case, by providing a recess in the upper surface edge of the upper steel plate or the lower surface edge of the lower steel plate and arranging the good adhesive rubber in the recess, the good adhesive rubber is seismically isolated. This is suitable because it does not protrude from the upper and lower surfaces of the plate. In particular, by adopting a configuration in which the good adhesive rubber in the recess is covered with the weather resistant rubber, the environmental resistance characteristics of the good adhesive rubber itself are also improved.
この良接着性ゴムがさらに上側鋼板の下面縁部や下側鋼板の上面縁部に被着されている構成とすることにより、良接着性ゴムと連結鋼板との結合が強固なものとなる。 By making this good adhesive rubber further adhere to the lower surface edge of the upper steel plate and the upper surface edge of the lower steel plate, the bond between the good adhesive rubber and the connecting steel plate becomes strong.
以下、図面を参照して本発明の好ましい形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図(a)は本発明の一実施の形態に係る免震構造体の縦断面図(ただし、右半分のみを示している。左半分は右半分と対称に現われるため、省略する。)、第1図(b)は同(a)のB部拡大図である。 FIG. 1 (a) is a longitudinal sectional view of a seismic isolation structure according to an embodiment of the present invention (however, only the right half is shown. Since the left half appears symmetrically with the right half, it is omitted). FIG. 1 (b) is an enlarged view of part B of FIG. 1 (a).
この免震構造体11は、上側連結鋼板12と、下側連結鋼板13と、両者の間に交互に配置されたゴム層14及び内部鋼板15と、これらの側面を覆っている耐候性ゴム16と、連結鋼板12,13と耐候性ゴム16との間に介在された、双方に接着性の良い中間材としての良接着性ゴムとを備えてなる。連結鋼板12,13及び内部鋼板15はゴム層14に対し好ましくは加硫接着されている。
The
上側連結鋼板12の上面縁部と下側連結鋼板13の下面縁部とには、それぞれ連結鋼板12の上面及び連結鋼板13の下面よりも若干(例えば1〜5mm程度)凹陥した凹所12a,13aが形成されており、良接着性ゴム17はこれらの凹所12a,13a内にまで延在し、且つ連結鋼板12の上面及び連結鋼板13の下面と略面一となるように配置されている。上側連結鋼板12の上角縁及び下側連結鋼板13の下角縁は斜めに面取りされた形状となっている。
また、この実施の形態では、上側連結鋼板12の下面縁部及び下側連結鋼板13の上面縁部も耐候性ゴム16によって被覆されている。
In this embodiment, the lower surface edge of the upper connecting steel plate 12 and the upper surface edge of the lower connecting steel plate 13 are also covered with the weather
この免震構造体の平面視形状は、円形、楕円形、四角形、五角形以上の多角形など任意である。 The plan view shape of the seismic isolation structure is arbitrary, such as a circle, an ellipse, a quadrangle, or a pentagon or more.
ゴム層14を構成するゴムとしては、天然ゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム等が例示されるが、これに限定されない。耐候性ゴム16としてはブチルゴム、ポリウレタン、エチレンプロピレンゴム、エチレン酢酸ビニルゴム等が例示されるが、これに限定されない。
Examples of the rubber constituting the
中間材としての良接着性ゴム17としては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、及びブタジエンゴムの少なくとも1種が好適であるが、これに限定されない。良接着性ゴム17の厚みは0.5〜10mm程度特に1〜5mm程度が好適であるが、これに限定されない。
The good
このように構成された免震構造体にあっては、連結鋼板12,13と耐候性ゴム16との間に良接着性ゴム17が介在しているので、連結鋼板12,13と耐候性ゴム16との接着が強固であり、耐久性に優れる。
In the seismic isolation structure configured as described above, since the good
特に、この実施の形態にあっては、良接着性ゴム17が上側連結鋼板12の上面縁部に回り込み、また下側連結鋼板13の下面縁部に回り込んでいるので、連結鋼板12,13と耐候性ゴム16との界面の耐環境性が良好である。
In particular, in this embodiment, the good
さらに、この実施の形態にあっては、良接着性ゴム17が上側連結鋼板12の下面縁部及び下側連結鋼板13の上面縁部にも回り込んでいるので、良接着性ゴム17と連結鋼板12,13との結合が強固である。
Furthermore, in this embodiment, since the good
第2図は本発明の別の実施の形態に係る免震構造体11Aの一部の断面図であり、第1図(b)と同様箇所の断面を示している。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a
この実施の形態にあっては、連結鋼板12,13(連結鋼板13については図示略)の凹所12a,13aに良接着性ゴム17が回り込んでいる点は第1図の実施の形態と同じであるが、この凹所12a,13a内における良接着性ゴム17の厚みが凹所12a,13aの深さよりも小さなものとなっている。そして、この凹所12a,13aの良接着性ゴム17が耐候性ゴム16によって覆われている。
In this embodiment, the point that the good
この免震構造体11Aによっても、上記免震構造体11と同様の効果が得られる。また、この免震構造体11Aにあっては、連結鋼板12,13の外面縁部も耐候性ゴム16によって覆われており、連結鋼板12,13の側面と耐候性ゴム16との耐環境性が極めて良好である。また、この連結鋼板12の上面縁部及び連結鋼板13の下面縁部においても、耐候性ゴム16と連結鋼板12,13との間に良接着性ゴム17が介在しており、両者の接着が極めて強固である。
The effect similar to that of the
第3図は滑り支承型免震構造体に本発明を適用した実施の形態の一部断面図であり、第1図(a)と同様箇所の断面を示している。 FIG. 3 is a partial cross-sectional view of an embodiment in which the present invention is applied to a sliding support type seismic isolation structure, and shows a cross-section at the same location as in FIG. 1 (a).
この実施の形態に係る免震構造体21にあっては、上部に補強鋼板22が配置され、下部に連結鋼板23が配置され、両者の間にゴム層24と内部鋼板25とが交互に積層配置されている。補強鋼板22、各内部鋼板25及び連結鋼板23はゴム層24に対し好ましくは加硫接着されている。この補強鋼板22から連結鋼板23に至る積層体の側面が耐候性ゴム26で覆われている。
In the
補強鋼板22の上面にはフッ素樹脂等よりなる高摺動性板(この実施の形態ではPTFE板28)が固着されている。
A highly slidable plate (PTFE plate 28 in this embodiment) made of fluororesin or the like is fixed to the upper surface of the reinforcing
この補強鋼板22及び連結鋼板23の側面と耐候性ゴム26との間に、中間材として良接着性ゴム27が介在されている。この実施の形態では、良接着性ゴム27は補強鋼板22及び連結鋼板23の上面縁部及び下面縁部にまで回り込んでいる。
A good
また、第2図と同様に連結鋼板23上面縁部にかけて耐候性ゴム26が被着されている。連結鋼板23の下面にはライニングゴム29が被着されている。
Further, as in FIG. 2, a weather resistant rubber 26 is applied to the upper surface edge of the connecting
このように構成された免震構造体21においても、耐候性ゴム26と補強鋼板22及び連結鋼板23との接着が良好であり、免震構造体21は耐久性に優れたものとなっている。また、良接着性ゴム27は補強鋼板22及び連結鋼板23の上面縁部及び下面縁部にも被着しているため、良接着性ゴム27の各鋼板22,23への被着性も良好である。
Also in the
上記実施の形態はいずれも本発明の一例であり、本発明は図示以外の形態をもとりうる。 Each of the above embodiments is an example of the present invention, and the present invention can take forms other than those shown in the drawings.
1,11,11A,21 免震構造体
2,3,12,13 連結鋼板
12a,13a 凹所
4,14,24 ゴム層
5,15,25 内部鋼板
6,16,26 耐候性ゴム
17,27 良接着性ゴム
22 補強鋼板
1,11,11A, 21 Base-isolated structure 2,3,12,13
Claims (8)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2007055208A1 (en) * | 2005-11-08 | 2007-05-18 | Thk Co., Ltd. | Movement guiding device, relative movement system, and displacement absorbing mechanism |
CN109162362A (en) * | 2018-10-25 | 2019-01-08 | 安徽建筑大学 | Elastic tensile rubber shock insulation support |
-
2003
- 2003-12-24 JP JP2003427228A patent/JP2005188546A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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