JP2007205492A - Laminated rubber support and vibration-isolation vibration-resistant structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、ビル、集合住宅、駅舎等の構造物の基礎部分や間の層に設けられる積層ゴム支承体及び免震防振構造に関する。 The present invention relates to a laminated rubber bearing and a seismic isolation structure that are provided in a base portion of a structure such as a building, an apartment house, a station building, or a layer between them.
免震用積層ゴムは、地震等による水平方向の揺れに対してビル、集合住宅、駅舎等の構造物の破壊を防止し、構造安全性の向上に効果的な装置である。一般に免震用積層ゴムは、地震等による水平方向の揺れを受けたときに、水平固有周期1.5秒程度以上の長周期と水平方向最大せん断歪400%程度以上の変形追従能力を発揮する。 Seismic isolation laminated rubber is an effective device for improving structural safety by preventing the destruction of structures such as buildings, apartment houses, and station buildings against horizontal shaking caused by earthquakes. In general, the seismic isolation laminated rubber exhibits a long period of about 1.5 seconds or more in the horizontal natural period and a deformation tracking ability of about 400% or more in the horizontal maximum shear strain when subjected to horizontal shaking caused by an earthquake or the like. .
しかし、免震用積層ゴムは、鉛直方向の剛性が極めて大きいため、列車、自動車、重機、機械等から発生する鉛直振動を低減することは困難であり、この鉛直振動の発生源近くのビル、集合住宅、駅舎等の建物内部の居住性を向上(固体伝搬音や床振動を低減)させるための十分な効果は期待できなかった。また、大きな振動を発生する機械の基礎部分に免震用積層ゴムを設けても、鉛直振動の低減効果が小さいので、周辺地域にこの振動が伝搬してしまうという問題があった。 However, since the laminated rubber for seismic isolation is extremely rigid in the vertical direction, it is difficult to reduce the vertical vibration generated from trains, automobiles, heavy machinery, machinery, etc. It was not possible to expect sufficient effects to improve the comfortability of buildings such as apartment buildings and station buildings (reduce solid-borne sound and floor vibration). Further, even if the base isolation part of the machine that generates large vibrations is provided with the seismic isolation laminated rubber, the effect of reducing the vertical vibrations is small, so that the vibrations propagate to the surrounding area.
また、防振ゴムは、列車、自動車、重機、機械等から発生する鉛直方向の振動低減に効果を発揮するが、免震用積層ゴムに比べて座屈荷重が極端に小さく、1.5(N/mm2)以下の面圧での使用に限られてしまう。また、地震等により水平方向の大きな変形が防振ゴムに作用した場合には、防振ゴムの座屈、不安定現象、又はゴムの破断等の支承材料としての致命的な問題が助長され、水平方向最大せん断歪400%以上の変形追従能力を達成することは難しい。 Anti-vibration rubber is effective in reducing vertical vibrations generated from trains, automobiles, heavy machinery, machinery, etc., but its buckling load is extremely small compared to laminated rubber for seismic isolation. N / mm 2 ) or less at a surface pressure. In addition, when a large horizontal deformation due to an earthquake or the like acts on the anti-vibration rubber, fatal problems as a supporting material such as buckling of the anti-vibration rubber, unstable phenomenon, or rubber breakage are promoted, It is difficult to achieve a deformation follow-up capability with a horizontal maximum shear strain of 400% or more.
図35の符号300は、基盤上に置かれた構造物と基盤との間に、振動系が鉛直方向に1自由度となるように免震用積層ゴムを設け、基盤に100dB程度以下の鉛直方向の微振動を発生させたときに、基盤から免震用積層ゴムを介して構造物に伝搬される鉛直振動の応答値を、振動数に対する振動伝達率及び振動低減効果で示したものである。免震用積層ゴムの減衰定数は3%としている。
符号300に示すように、従来の免震用積層ゴムは、15Hz程度の比較的高い鉛直固有振動数を有し、列車、自動車、重機、機械等から発生する60Hz付近、及び100dB程度以下の鉛直振動加速度レベルを20dB(入力値の振動加速度の約1/10)程度低減することができる(矢印301)。しかし、鉄道高架下建物、線路上空建物、及び建物内を列車が通過する建物の快適な居住空間を確保するためには、60Hz付近の鉛直振動加速度レベルを30〜40dB(入力値の振動加速度の約1/30〜1/100)程度低減しなければならない。よって、従来の免震用積層ゴムでは、十分な鉛直振動低減効果を得ることができなかった。
As shown by
ここで、図35の符号302に示すような、6Hz程度の比較的低い鉛直固有振動数を有し、減衰定数を3%とした積層ゴムの場合は、60Hz付近、及び100dB程度以下の鉛直振動加速度レベルを40dB(入力値の振動加速度の約1/100)程度近く低減することができる(矢印303)。
Here, in the case of a laminated rubber having a relatively low vertical natural frequency of about 6 Hz and a damping constant of 3% as indicated by
このように、鉛直固有振動数を概ね10Hzよりも低くすれば、20Hz程度以上(特に60Hz付近)、及び100dB程度以下の鉛直振動加速度レベルを効果的に低減することが可能になる。しかし、20Hz程度以上の高い周波数の振動における免震用積層ゴムや防振ゴムの動的な鉛直方向の剛性は、ゴムの材質や使用条件(温度、振動数、平均ひずみ、ひずみ振幅等)により大きく異なるので理論的に計算することは容易ではなく、また、面圧1.5(N/mm2)を越える領域では経験不足により、動的な鉛直方向の剛性を精度良く予測することも難しかった。よって、与えられたゴムの材質や使用条件下で、鉛直固有振動数が10Hzよりも低い積層ゴムを設計及び製作することは極めて困難だった。 Thus, if the vertical natural frequency is made lower than about 10 Hz, it is possible to effectively reduce the vertical vibration acceleration level of about 20 Hz or more (particularly around 60 Hz) and about 100 dB or less. However, the dynamic vertical stiffness of seismic isolation laminated rubber and anti-vibration rubber at high frequency vibrations of about 20 Hz or more depends on the rubber material and usage conditions (temperature, frequency, average strain, strain amplitude, etc.). Since it is very different, it is not easy to calculate theoretically. In addition, it is difficult to accurately predict the dynamic rigidity in the vertical direction due to lack of experience in the region where the surface pressure exceeds 1.5 (N / mm 2 ). It was. Therefore, it has been extremely difficult to design and manufacture a laminated rubber having a vertical natural frequency lower than 10 Hz under the given rubber material and usage conditions.
特許文献1の免震支承構造体304は、図36に示すように、ゴム状弾性体を有する円板状の軟質層306と、剛性を有する円板状の拘束層308とを交互に積層し、この各層の外周を被覆層310で被覆した積層ゴムである。水平方向への伸びが300%のときの応力S300と、水平方向への伸びが200%のときの応力S200との比S300/S200を2.2以下とすることで、天然ゴム製の軟質層を有するものと同程度の免震特性、ダンピング特性、及び耐破壊特性を有し、さらには、巨大地震等により軟質層が大きく変形した際にも、せん断破壊を起こさないようにしたものである。
As shown in FIG. 36, the seismic
しかし、特許文献1は、水平方向の揺れに対して各種特性を発揮する積層ゴムであり、列車、自動車、重機、機械等から発生する鉛直振動への十分な低減効果は得られない。
本発明は係る事実を考慮し、免震積層ゴムとしての必要性能を有し、列車、自動車、重機、機械等から発生する20Hz程度以上(特に60Hz付近)の鉛直振動を十分に低減することができる積層ゴム支承体及びこれを用いた免震防振構造を提供することを課題とする。 In consideration of such facts, the present invention has the necessary performance as a seismic isolation laminated rubber, and can sufficiently reduce vertical vibrations of about 20 Hz or more (particularly around 60 Hz) generated from trains, automobiles, heavy machinery, machines, etc. It is an object of the present invention to provide a laminated rubber bearing body that can be made and a seismic isolation and vibration isolation structure using the same.
請求項1に記載の発明は、円盤状又はドーナツ盤状の硬質体と、円盤状又はドーナツ盤状のゴム体とを積層した積層ゴム支承体において、前記ゴム体の直径をd(mm)、前記ゴム体の座屈面圧をσcr(N/mm2)、前記ゴム体のせん弾性係数をG(N/mm2)、前記ゴム体各層の厚さを合計した総高さをh(mm)、前記ゴム体の受圧面積を前記ゴム体一層の側面積で割った1次形状係数をS1、重力加速度をg(mm/sec2)として、前記1次形状係数S1の上限値S1maxを式(1)で定義したとき、前記硬質体一層の厚さを10(mm)以上、及び前記ゴム体一層の厚さの90%以上とし、前記ゴム体の直径dを500(mm)以上1500(mm)以下、及び前記ゴム体の層数を3層、及び前記1次形状係数S1を3.8以上S1max以下とし、前記ゴム体が受ける鉛直方向の荷重を前記ゴム体の受圧面積で割った面圧が、1.8(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及びg×G/(17.5×h)(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及び7.0(N/mm2)以下となることを特徴としている。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、円盤状又はドーナツ盤状の硬質体と、円盤状又はドーナツ盤状のゴム体とを積層した積層ゴム支承体において、前記ゴム体の直径をd(mm)、前記ゴム体の座屈面圧をσcr(N/mm2)、前記ゴム体のせん弾性係数をG(N/mm2)、前記ゴム体各層の厚さを合計した総高さをh(mm)、前記ゴム体の受圧面積を前記ゴム体一層の側面積で割った1次形状係数をS1、重力加速度をg(mm/sec2)として、前記1次形状係数S1の上限値S1maxを式(2)で定義したとき、前記硬質体一層の厚さを10(mm)以上、及び前記ゴム体一層の厚さの90%以上とし、前記ゴム体の直径dを500(mm)以上1500(mm)以下、及び前記ゴム体の層数を4層、及び前記1次形状係数S1を4.5以上S1max以下とし、前記ゴム体が受ける鉛直方向の荷重を前記ゴム体の受圧面積で割った面圧が、1.8(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及びg×G/(17.5×h)(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及び7.0(N/mm2)以下となることを特徴としている。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、円盤状又はドーナツ盤状の硬質体と、円盤状又はドーナツ盤状のゴム体とを積層した積層ゴム支承体において、前記ゴム体の直径をd(mm)、前記ゴム体の座屈面圧をσcr(N/mm2)、前記ゴム体のせん弾性係数をG(N/mm2)、前記ゴム体各層の厚さを合計した総高さをh(mm)、前記ゴム体の受圧面積を前記ゴム体一層の側面積で割った1次形状係数をS1、重力加速度をg(mm/sec2)として、前記1次形状係数S1の上限値S1maxを式(3)で定義したとき、前記硬質体一層の厚さを10(mm)以上、及び前記ゴム体一層の厚さの90%以上とし、前記ゴム体の直径dを500(mm)以上1500(mm)以下、及び前記ゴム体の層数を5層、及び前記1次形状係数S1を5.0以上S1max以下とし、前記ゴム体が受ける鉛直方向の荷重を前記ゴム体の受圧面積で割った面圧が、1.8(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及びg×G/(17.5×h)(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及び7.0(N/mm2)以下となることを特徴としている。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、円盤状又はドーナツ盤状の硬質体と、円盤状又はドーナツ盤状のゴム体とを積層した積層ゴム支承体において、前記ゴム体の直径をd(mm)、前記ゴム体の座屈面圧をσcr(N/mm2)、前記ゴム体のせん弾性係数をG(N/mm2)、前記ゴム体各層の厚さを合計した総高さをh(mm)、前記ゴム体の受圧面積を前記ゴム体一層の側面積で割った1次形状係数をS1、重力加速度をg(mm/sec2)として、前記1次形状係数S1の上限値S1maxを式(4)で定義したとき、前記硬質体一層の厚さを10(mm)以上、及び前記ゴム体一層の厚さの90%以上とし、前記ゴム体の直径dを500(mm)以上1500(mm)以下、及び前記ゴム体の層数を6層、及び前記1次形状係数S1を5.5以上S1max以下とし、前記ゴム体が受ける鉛直方向の荷重を前記ゴム体の受圧面積で割った面圧が、1.8(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及びg×G/(17.5×h)(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及び7.0(N/mm2)以下となることを特徴としている。
The invention according to
請求項5に記載の発明は、円盤状又はドーナツ盤状の硬質体と、円盤状又はドーナツ盤状のゴム体とを積層した積層ゴム支承体において、前記ゴム体の直径をd(mm)、前記ゴム体の座屈面圧をσcr(N/mm2)、前記ゴム体のせん弾性係数をG(N/mm2)、前記ゴム体各層の厚さを合計した総高さをh(mm)、前記ゴム体の受圧面積を前記ゴム体一層の側面積で割った1次形状係数をS1、重力加速度をg(mm/sec2)として、前記1次形状係数S1の上限値S1maxを式(5)で定義したとき、前記硬質体一層の厚さを10(mm)以上、及び前記ゴム体一層の厚さの90%以上とし、前記ゴム体の直径dを500(mm)以上1500(mm)以下、及び前記ゴム体の層数を7層、及び前記1次形状係数S1を6.0以上S1max以下とし、前記ゴム体が受ける鉛直方向の荷重を前記ゴム体の受圧面積で割った面圧が、1.8(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及びg×G/(17.5×h)(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及び7.0(N/mm2)以下となることを特徴としている。
The invention according to
請求項6に記載の発明は、円盤状又はドーナツ盤状の硬質体と、円盤状又はドーナツ盤状のゴム体とを積層した積層ゴム支承体において、前記ゴム体の直径をd(mm)、前記ゴム体の座屈面圧をσcr(N/mm2)、前記ゴム体のせん弾性係数をG(N/mm2)、前記ゴム体各層の厚さを合計した総高さをh(mm)、前記ゴム体の受圧面積を前記ゴム体一層の側面積で割った1次形状係数をS1、重力加速度をg(mm/sec2)として、前記1次形状係数S1の上限値S1maxを式(6)で定義したとき、前記硬質体一層の厚さを10(mm)以上、及び前記ゴム体一層の厚さの90%以上とし、前記ゴム体の直径dを500(mm)以上1500(mm)以下、及び前記ゴム体の層数を8層、及び前記1次形状係数S1を6.5以上S1max以下とし、前記ゴム体が受ける鉛直方向の荷重を前記ゴム体の受圧面積で割った面圧が、1.8(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及びg×G/(17.5×h)(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及び7.0(N/mm2)以下となることを特徴としている。
The invention according to
請求項7に記載の発明は、円盤状又はドーナツ盤状の硬質体と、円盤状又はドーナツ盤状のゴム体とを積層した積層ゴム支承体において、前記ゴム体の直径をd(mm)、前記ゴム体の座屈面圧をσcr(N/mm2)、前記ゴム体のせん弾性係数をG(N/mm2)、前記ゴム体各層の厚さを合計した総高さをh(mm)、前記ゴム体の受圧面積を前記ゴム体一層の側面積で割った1次形状係数をS1、重力加速度をg(mm/sec2)として、前記1次形状係数S1の上限値S1maxを式(7)で定義したとき、前記硬質体一層の厚さを10(mm)以上、及び前記ゴム体一層の厚さの90%以上とし、前記ゴム体の直径dを500(mm)以上1500(mm)以下、及び前記ゴム体の層数を9層、及び前記1次形状係数S1を7.0以上S1max以下とし、前記ゴム体が受ける鉛直方向の荷重を前記ゴム体の受圧面積で割った面圧が、1.8(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及びg×G/(17.5×h)(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及び7.0(N/mm2)以下となることを特徴としている。 The invention according to claim 7 is a laminated rubber bearing in which a disk-shaped or donut-shaped hard body and a disk-shaped or donut-shaped rubber body are laminated, and the diameter of the rubber body is d (mm), The buckling surface pressure of the rubber body is σ cr (N / mm 2 ), the elastic modulus of the rubber body is G (N / mm 2 ), and the total height of the thicknesses of the layers of the rubber body is h ( mm), the primary shape factor obtained by dividing the pressure-receiving area of the rubber body by the side area of the rubber layer, S 1 and the acceleration of gravity as g (mm / sec 2 ), the upper limit of the primary shape factor S 1 When S 1max is defined by equation (7), the thickness of the hard body layer is 10 (mm) or more and 90% or more of the thickness of the rubber body layer, and the diameter d of the rubber body is 500 (mm). ) 1500 (mm) or less, 9 layers of the rubber body, and the primary shape factor S 1 is 7.0 or more and S 1max or less, and the surface pressure obtained by dividing the vertical load received by the rubber body by the pressure receiving area of the rubber body is 1.8 (N / mm 2 ) or more and 0.3 × σ cr (N / mm 2 ) or less, and g × G / (17.5 × h) (N / mm 2 ) or more and 0.3 × σ cr (N / mm 2 ) or less, and 7.0 (N / mm 2) ) It is characterized by the following.
請求項8記載の発明は、円盤状又はドーナツ盤状の硬質体と、円盤状又はドーナツ盤状のゴム体とを積層した積層ゴム支承体において、前記ゴム体の直径をd(mm)、前記ゴム体の座屈面圧をσcr(N/mm2)、前記ゴム体のせん弾性係数をG(N/mm2)、前記ゴム体各層の厚さを合計した総高さをh(mm)、前記ゴム体の受圧面積を前記ゴム体一層の側面積で割った1次形状係数をS1、重力加速度をg(mm/sec2)として、前記1次形状係数S1の上限値S1maxを式(8)で定義したとき、前記硬質体一層の厚さを10(mm)以上、及び前記ゴム体一層の厚さの90%以上とし、前記ゴム体の直径dを500(mm)以上1500(mm)以下、及び前記ゴム体の層数を10層、及び前記1次形状係数S1を7.5以上S1max以下とし、前記ゴム体が受ける鉛直方向の荷重を前記ゴム体の受圧面積で割った面圧が、1.8(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及びg×G/(17.5×h)(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及び7.0(N/mm2)以下となることを特徴としている。 The invention according to claim 8 is a laminated rubber bearing in which a disk-shaped or donut-shaped hard body and a disk-shaped or donut-shaped rubber body are laminated, and the diameter of the rubber body is d (mm), The buckling surface pressure of the rubber body is σ cr (N / mm 2 ), the elastic modulus of the rubber body is G (N / mm 2 ), and the total height of the thickness of each layer of the rubber body is h (mm ), the primary form factor of the pressure-receiving area divided by more side area the rubber body of the rubber body S 1, the acceleration of gravity as g (mm / sec 2), the upper limit value S of the primary shape factor S 1 When 1max is defined by equation (8), the thickness of the hard body layer is 10 (mm) or more and 90% or more of the thickness of the rubber body layer, and the diameter d of the rubber body is 500 (mm). Above 1500 (mm) and below, the number of layers of the rubber body is 10, and the primary shape factor S 1 is 7.5 or more and S 1max or less, and the surface pressure obtained by dividing the vertical load received by the rubber body by the pressure receiving area of the rubber body is 1.8 (N / mm 2 ) or more and 0.3 × σ cr (N / mm 2 ) or less, and g × G / (17.5 × h) (N / mm 2 ) or more and 0.3 × σ cr (N / mm 2 ) or less, and 7.0 (N / mm 2) ) It is characterized by the following.
請求項9記載の発明は、前記硬質体が鋼板であることを特徴としている。 The invention according to claim 9 is characterized in that the hard body is a steel plate.
請求項9に記載の発明では、硬質体を鋼板とすることで、簡易な材料によって十分な剛性と強度の硬質体を有する積層ゴム支承体を構築することができる。 In the invention described in claim 9, by using a steel plate as the hard body, a laminated rubber bearing body having a hard body with sufficient rigidity and strength can be constructed with a simple material.
請求項10記載の発明は、構造物と、該構造物を支持する支持基盤との間に請求項1〜請求項9の何れか1項に記載の積層ゴム支承体が設けられたことを特徴としている。
The invention according to
請求項10に記載の発明では、支持基盤と構造物の間に、積層ゴム支承体を設けることによって、地震等により支持基盤が水平方向に揺れたときに、構造物に伝搬するこの水平方向の振動を低減することができる。
In the invention according to
また、構造物の外部に発生し、支持基盤を介して構造物に伝搬する列車、自動車、重機、機械等の20Hz程度以上(特に60Hz付近)、及び100dB程度以下の鉛直振動を十分に低減することができる。また、構造物の内部に発生する列車、自動車、重機、機械等の20Hz程度以上(特に60Hz付近)、及び100dB程度以下の鉛直振動が、支持基盤を介して構造物の外部へ伝搬されることを防ぐことができる。 In addition, the vertical vibrations of about 20 Hz or more (particularly around 60 Hz) and about 100 dB or less of trains, automobiles, heavy machinery, machines, etc. that are generated outside the structure and propagate to the structure through the support base are sufficiently reduced. be able to. In addition, vertical vibrations of about 20 Hz or more (particularly around 60 Hz) and about 100 dB or less of trains, automobiles, heavy machinery, machines, etc. generated inside the structure are propagated to the outside of the structure through the support base. Can be prevented.
請求項11記載の発明は、積層された構造物の間に請求項1〜請求項9の何れか1項に記載の積層ゴム支承体が設けられたことを特徴としている。
The invention according to claim 11 is characterized in that the laminated rubber bearing body according to any one of
請求項11に記載の発明では、積層された構造物の間に、積層ゴム支承体を設けることによって、地震等により積層ゴム支承体よりも下層の構造物(以下、下部構造物と記載)が水平方向に揺れたときに、積層ゴム支承体よりも上層の構造物(以下、上部構造物と記載)に伝搬するこの水平方向の振動を低減することができる。また、上部構造物の応答振動を低減することで、この上部構造物の応答振動に誘発される下部構造物の応答振動が低減されるので、構造物全体の耐震性能を高めることができる。 In the invention described in claim 11, by providing a laminated rubber bearing between the laminated structures, a structure below the laminated rubber bearing (hereinafter referred to as a lower structure) due to an earthquake or the like is provided. This horizontal vibration that propagates to a structure (hereinafter referred to as an upper structure) higher than the laminated rubber bearing when it is swayed in the horizontal direction can be reduced. Moreover, since the response vibration of the lower structure induced by the response vibration of the upper structure is reduced by reducing the response vibration of the upper structure, the seismic performance of the entire structure can be improved.
また、構造物の外部に発生し、下部構造物を介して上部構造物に伝搬する列車、自動車、重機、機械等の20Hz程度以上(特に60Hz付近)、及び100dB程度以下の鉛直振動を十分に低減することができる。また、上部構造物の内部に発生する列車、自動車、重機、機械等からの20Hz程度以上(特に60Hz付近)、及び100dB程度以下の鉛直振動が、下部構造物や構造物の外部へ伝搬されることを防ぐことができる。 In addition, trains, automobiles, heavy machinery, machinery, etc. that are generated outside the structure and propagate to the upper structure through the lower structure are sufficiently affected by vertical vibrations of about 20 Hz or more (particularly around 60 Hz) and about 100 dB or less. Can be reduced. Moreover, vertical vibrations of about 20 Hz or more (especially around 60 Hz) and about 100 dB or less from trains, automobiles, heavy machinery, machines, etc. generated inside the upper structure are propagated to the outside of the lower structure or structure. Can be prevented.
請求項12記載の発明は、構造物と該構造物の上に置かれた機器との間、又は床部と該床部の上に置かれた機器との間に請求項1〜請求項9の何れか1項に記載の積層ゴム支承体が設けられたことを特徴としている。 According to a twelfth aspect of the present invention, between the structure and the device placed on the structure, or between the floor portion and the device placed on the floor portion, the first to ninth aspects. The laminated rubber bearing body according to any one of the above is provided.
請求項12に記載の発明では、構造物又は床部と機器との間に積層ゴム支承体を設けることによって、機器から発生する水平振動や、20Hz程度以上(特に60Hz付近)、及び100dB程度以下の鉛直振動が、構造物又は床部に伝搬されることを防ぐことができる。
In the invention according to
また、地震等の大きな揺れから機器を守ると共に、振動を嫌う精密機械等の機器に伝わる、構造物又は床部からの水平振動及び鉛直振動を低減することができる。 Moreover, while protecting an apparatus from big shakes, such as an earthquake, the horizontal vibration and vertical vibration from a structure or a floor part transmitted to apparatuses, such as a precision machine which dislikes a vibration, can be reduced.
請求項13記載の発明は、前記構造物と前記支持基盤との間、前記積層された構造物の間、前記機器と前記構造物との間、又は前記機器と前記床部との間に、水平方向の振動に対する減衰装置を設けたことを特徴としている。 The invention according to claim 13 is between the structure and the support base, between the stacked structures, between the equipment and the structure, or between the equipment and the floor. It is characterized in that a damping device for horizontal vibration is provided.
請求項13に記載の発明では、構造物と支持基盤との間、積層された構造物の間、機器と構造物との間、又は機器と床部との間に、水平方向の振動に対する減衰装置を設けることによって、水平方向の減衰効果をさらに高めることができる。 In the invention described in claim 13, between the structure and the support base, between the stacked structures, between the equipment and the structure, or between the equipment and the floor, damping against horizontal vibrations. By providing the device, the horizontal attenuation effect can be further enhanced.
本発明は上記構成としたので、免震積層ゴムとしての必要性能を有し、列車、自動車、重機、機械等から発生する20Hz程度以上(特に60Hz付近)の鉛直振動を十分に低減することができる。 Since the present invention is configured as described above, it has the necessary performance as a seismic isolation laminated rubber, and can sufficiently reduce vertical vibrations of about 20 Hz or more (particularly around 60 Hz) generated from trains, automobiles, heavy machinery, machinery, etc. it can.
図面を参照しながら、本発明の積層ゴム支承体、及び免震防振構造について説明する。 With reference to the drawings, a laminated rubber bearing and a seismic isolation system of the present invention will be described.
まず、本発明の第1の実施形態に係る積層ゴム支承体10について説明する。図1、2には、本実施形態の積層ゴム支承体10が示されている。
First, the
図1の側面図に示すように、積層ゴム支承体10は、構造物、支持基盤、床部等の基盤12の上面にボルト等によって固定される下部フランジ14と、構造物、機器の架台等の上部躯体16の下面にボルト等によって固定される上部フランジ18とを備えている。下部フランジ14と上部フランジ18との間には、硬質体としての厚さs(mm)の鋼板20と、ゴム体としての天然ゴムを含む厚さt(mm)のゴム板22とが交互に積層されている。また、図1のA−A平断面図となる図2に示すように、上部フランジ18、下部フランジ14、鋼板20、ゴム板22の略中央には、直径e(mm)の通孔23が形成され、これらの部材はドーナツ盤状になっている。
As shown in the side view of FIG. 1, the
ゴム板22の直径をd(mm)、ゴム板22の座屈面圧をσcr(N/mm2)、ゴム板22のせん弾性係数をG(N/mm2)、ゴム板22の厚さt(mm)を合計した総高さをh(mm)(3×t)、ゴム板22の受圧面積B(π×d2/4−π×e2/4)をゴム板22一層の側面積(π×d×t+π×e×t)で割った1次形状係数をS1、重力加速度をg(mm/sec2)として、1次形状係数S1の上限値S1maxを式(1)で定義したとき、鋼板20一層の厚さsを10(mm)以上、及びゴム板22一層の厚さtの90%以上とし、ゴム板22の直径dを500(mm)以上1500(mm)以下、及びゴム板22の層数を3層、及び1次形状係数S1を3.8以上S1max以下とし、ゴム板22が受ける鉛直方向の荷重Fをゴム板22の受圧面積Bで割った面圧が、1.8(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及びg×G/(17.5×h)(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及び7.0(N/mm2)以下となるように使用される。 The diameter of the rubber plate 22 is d (mm), the buckling surface pressure of the rubber plate 22 is σ cr (N / mm 2 ), the elastic modulus of the rubber plate 22 is G (N / mm 2 ), and the thickness of the rubber plate 22 is t (mm) total height which is the sum of h (mm) (3 × t ), the pressure receiving area of the rubber plate 22 B (π × d 2/ 4-π × e 2/4) of the rubber plate 22 further The primary shape factor divided by the side area (π × d × t + π × e × t) is S 1 and the gravitational acceleration is g (mm / sec 2 ), and the upper limit value S 1max of the primary shape factor S 1 is expressed by the formula ( When defined in 1), the thickness s of one steel plate 20 is 10 (mm) or more and 90% or more of the thickness t of one rubber plate 22, and the diameter d of the rubber plate 22 is 500 (mm) or more and 1500 ( mm) or less, the number of layers of the rubber plate 22 is three, and the primary shape factor S 1 is 3.8 or more and S 1max or less, and the vertical direction received by the rubber plate 22 The surface pressure obtained by dividing the load F by the pressure receiving area B of the rubber plate 22 is 1.8 (N / mm 2 ) or more and 0.3 × σ cr (N / mm 2 ) or less, and g × G / (17. 5 × h) (N / mm 2 ) or more and 0.3 × σ cr (N / mm 2 ) or less, and 7.0 (N / mm 2 ) or less.
次に、本発明の第1の実施形態に係る積層ゴム支承体10の作用及び効果について説明する。
Next, the operation and effect of the laminated
第1の実施形態では、鋼板20と、ゴム板22とを積層し、鋼板20一層の厚さs、ゴム板22の直径d、ゴム板22の層数、1次形状係数S1、面圧を本実施形態に示す数値範囲に規定した。よって、地震等により基盤12と上部躯体16とが水平方向に相対移動したときに、本実施形態の積層ゴム支承体10が、免震積層ゴムに求められる性能である、水平固有周期1.5秒程度以上の長周期と水平方向最大せん断歪400%程度以上の変形追従能力を発揮し、従来の防振ゴムよりも大きな、最大のときで7(N/mm2)までの面圧で使用することができ、また、積層ゴム支承体10の鉛直固有振動数が10Hz以下となるので、列車、自動車、重機、機械等から発生し、基盤12から上部躯体16へ、又は上部躯体16から基盤12へ伝搬する20Hz程度以上(特に60Hz付近)、及び100dB程度以下の鉛直振動を十分に低減することができる。
In the first embodiment, the
次に、本発明の第2の実施形態に係る積層ゴム支承体24について説明する。
Next, the laminated
第2の実施形態は、第1の実施形態において、ゴム板22の層数を4層としたものである。したがって、以下の説明において、第1の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図3には、本実施形態の積層ゴム支承体24が示されている。
In the second embodiment, the number of layers of the
図3に示す積層ゴム支承体24の1次形状係数S1の上限値S1maxを式(2)で定義したとき、ゴム板22の層数を4層、及び1次形状係数S1を4.5以上S1max以下となるように使用される。
When the upper limit value S 1max of the primary shape factor S 1 of the laminated
次に、本発明の第2の実施形態に係る積層ゴム支承体24の作用及び効果について説明する。
Next, the operation and effect of the laminated
第2の実施形態では、鋼板20と、ゴム板22とを積層し、鋼板20一層の厚さs、ゴム板22の直径d、ゴム板22の層数、1次形状係数S1、面圧を本実施形態に示す数値範囲に規定することによって、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
In the second embodiment, the
次に、本発明の第3の実施形態に係る積層ゴム支承体26について説明する。
Next, a laminated
第3の実施形態は、第1の実施形態において、ゴム板22の層数を5層としたものである。したがって、以下の説明において、第1の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図4には、本実施形態の積層ゴム支承体26が示されている。
In the third embodiment, the number of layers of the
図4に示す積層ゴム支承体26の1次形状係数S1の上限値S1maxを式(3)で定義したとき、ゴム板22の層数を5層、及び1次形状係数S1を5.0以上S1max以下となるように使用される。
When the upper limit S 1max of the primary shape factor S 1 of the laminated
次に、本発明の第3の実施形態に係る積層ゴム支承体26の作用及び効果について説明する。
Next, the operation and effect of the laminated
第3の実施形態では、鋼板20と、ゴム板22とを積層し、鋼板20一層の厚さs、ゴム板22の直径d、ゴム板22の層数、1次形状係数S1、面圧を本実施形態に示す数値範囲に規定することによって、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
In the third embodiment, the
次に、本発明の第4の実施形態に係る積層ゴム支承体28について説明する。
Next, a
第4の実施形態は、第1の実施形態において、ゴム板22の層数を6層としたものである。したがって、以下の説明において、第1の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図5には、本実施形態の積層ゴム支承体28が示されている。
In the fourth embodiment, the number of layers of the
図5に示す積層ゴム支承体28の1次形状係数S1の上限値S1maxを式(4)で定義したとき、ゴム板22の層数を6層、及び1次形状係数S1を5.5以上S1max以下となるように使用される。
When the upper limit value S 1max of the primary shape factor S 1 of the
次に、本発明の第4の実施形態に係る積層ゴム支承体28の作用及び効果について説明する。
Next, the operation and effect of the
第4の実施形態では、鋼板20と、ゴム板22とを積層し、鋼板20一層の厚さs、ゴム板22の直径d、ゴム板22の層数、1次形状係数S1、面圧を本実施形態に示す数値範囲に規定することによって、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
In the fourth embodiment, the
次に、本発明の第5の実施形態に係る積層ゴム支承体30について説明する。
Next, a
第5の実施形態は、第1の実施形態において、ゴム板22の層数を7層としたものである。したがって、以下の説明において、第1の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図6には、本実施形態の積層ゴム支承体30が示されている。
In the fifth embodiment, the number of layers of the
図6に示す積層ゴム支承体30の1次形状係数S1の上限値S1maxを式(5)で定義したとき、ゴム板22の層数を7層、及び1次形状係数S1を6.0以上S1max以下となるように使用される。
When the upper limit value S 1max of the primary shape factor S 1 of the
次に、本発明の第5の実施形態に係る積層ゴム支承体30の作用及び効果について説明する。
Next, the operation and effect of the laminated
第5の実施形態では、鋼板20と、ゴム板22とを積層し、鋼板20一層の厚さs、ゴム板22の直径d、ゴム板22の層数、1次形状係数S1、面圧を本実施形態に示す数値範囲に規定することによって、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
In the fifth embodiment, the
次に、本発明の第6の実施形態に係る積層ゴム支承体32について説明する。
Next, a laminated
第6の実施形態は、第1の実施形態において、ゴム板22の層数を8層としたものである。したがって、以下の説明において、第1の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図7には、本実施形態の積層ゴム支承体32が示されている。
In the sixth embodiment, the number of layers of the
図7に示す積層ゴム支承体32の1次形状係数S1の上限値S1maxを式(6)で定義したとき、ゴム板22の層数を8層、及び1次形状係数S1を6.5以上S1max以下となるように使用される。
When the upper limit value S 1max of the primary shape factor S 1 of the
次に、本発明の第6の実施形態に係る積層ゴム支承体32の作用及び効果について説明する。
Next, the operation and effect of the laminated
第6の実施形態では、鋼板20と、ゴム板22とを積層し、鋼板20一層の厚さs、ゴム板22の直径d、ゴム板22の層数、1次形状係数S1、面圧を本実施形態に示す数値範囲に規定することによって、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
In the sixth embodiment, the
次に、本発明の第7の実施形態に係る積層ゴム支承体34について説明する。
Next, a
第7の実施形態は、第1の実施形態において、ゴム板22の層数を9層としたものである。したがって、以下の説明において、第1の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図8には、本実施形態の積層ゴム支承体34が示されている。
In the seventh embodiment, the number of layers of the
図8に示す積層ゴム支承体34の1次形状係数S1の上限値S1maxを式(7)で定義したとき、ゴム板22の層数を9層、及び1次形状係数S1を7.0以上S1max以下となるように使用される。
When the upper limit S 1max of the primary shape factor S 1 of the
次に、本発明の第7の実施形態に係る積層ゴム支承体34の作用及び効果について説明する。
Next, the action and effect of the
第7の実施形態では、鋼板20と、ゴム板22とを積層し、鋼板20一層の厚さs、ゴム板22の直径d、ゴム板22の層数、1次形状係数S1、面圧を本実施形態に示す数値範囲に規定することによって、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
In the seventh embodiment, the
次に、本発明の第8の実施形態に係る積層ゴム支承体36について説明する。
Next, a
第8の実施形態は、第1の実施形態において、ゴム板22の層数を10層としたものである。したがって、以下の説明において、第1の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図9には、本実施形態の積層ゴム支承体36が示されている。
In the eighth embodiment, the number of layers of the
図9に示す積層ゴム支承体36の1次形状係数S1の上限値S1maxを式(8)で定義したとき、ゴム板22の層数を10層、及び1次形状係数S1を7.5以上S1max以下となるように使用される。
When the upper limit S 1max of the primary shape factor S 1 of the laminated
次に、本発明の第8の実施形態に係る積層ゴム支承体36の作用及び効果について説明する。
Next, the operation and effects of the laminated
第8の実施形態では、鋼板20と、ゴム板22とを積層し、鋼板20一層の厚さs、ゴム板22の直径d、ゴム板22の層数、1次形状係数S1、面圧を本実施形態に示す数値範囲に規定することによって、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
In the eighth embodiment, the
次に、本発明の第9の実施形態に係る免震防振構造37、49、51とその作用及び効果について説明する。
Next, the
第9の実施形態は、第1の実施形態である積層ゴム支承体10を、構造物とこの構造物を支持する支持基盤との間に設けた例を示したものである。したがって、以下の説明において、第1の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
The ninth embodiment shows an example in which the
図10では、支持基盤としての地盤38上に、構造物としての駅舎40が建てられている。そして、地盤38と駅舎40の基礎部の間に図1の積層ゴム支承体10が設けられている。駅舎40は門型形状をしており、駅プラットホーム44や線路48が設けられ、この線路48上を列車46が走行する空間42を覆っている。
In FIG. 10, the
よって、地震等により地盤38が水平方向に揺れたときに、駅舎40に伝搬するこの水平方向の振動を低減することができる。
Therefore, when the
また、列車46から発生し、地盤38及び積層ゴム支承体10を介して駅舎40に伝搬する20Hz程度以上(特に60Hz付近)、及び100dB程度以下の鉛直振動を十分に低減することができる。
Further, vertical vibrations of about 20 Hz or more (particularly around 60 Hz) and about 100 dB or less generated from the
図11では、支持基盤としての地盤38上に、構造物としての集合住宅50が建てられている。そして、地盤38と集合住宅50の基礎部の間に図1の積層ゴム支承体10が設けられている。また、集合住宅50の近隣には、工作機械54が稼動する工場52が建てられている。
In FIG. 11, the
よって、地震等により地盤38が水平方向に揺れたときに、集合住宅50に伝搬するこの水平方向の振動を低減することができる。
Therefore, when the
また、工作機械54から発生し、地盤38及び積層ゴム支承体10を介して集合住宅50に伝搬する20Hz程度以上(特に60Hz付近)、及び100dB程度以下の鉛直振動を十分に低減することができる。
Further, vertical vibrations of about 20 Hz or more (particularly around 60 Hz) and about 100 dB or less generated from the
このように図10、11では、積層ゴム支承体10によって駅舎40又は集合住宅50の室内に伝搬する水平及び鉛直振動を大幅に低減できるので、振動による不快感はもとより、振動によって室内の仕上げ材等から放射される騒音(固体伝搬音)の発生も抑制できるため、快適な室内環境を構築することができる。
In this way, in FIGS. 10 and 11, since the horizontal and vertical vibrations propagating into the room of the
図12では、支持基盤としての地盤38上に、工作機械が稼動する構造物としての工場52が建てられている。そして、地盤38と工場52の基礎部の間に図1の積層ゴム支承体10が設けられている。また、工場52の周辺は、住宅街56となっている。
In FIG. 12, a
よって、地震等により地盤38が水平方向に揺れたときに、工場52に伝搬するこの水平方向の振動を低減することができる。
Therefore, when the
また、工作機械54から発生し、積層ゴム支承体10及び地盤38を介して住宅街56に伝搬する水平振動や、20Hz程度以上(特に60Hz付近)、及び100dB程度以下の鉛直振動を十分に低減することができる。
In addition, horizontal vibrations generated from the
本実施形態では、振動を発生する工作機械54を有する工場52の例を示したが、工場52が精密機器を有する半導体工場等である場合には、地震等の大きな揺れから精密機器を守ると共に、工場52の周囲から地盤38及び積層ゴム支承体10を介して精密機械に伝わる水平及び鉛直振動を低減することができる。
In this embodiment, the example of the
次に、本発明の第10の実施形態に係る免震防振構造57、59、61とその作用及び効果について説明する。
Next, the
第10の実施形態は、第1の実施形態である積層ゴム支承体10を、積層された構造物の間に設けた例を示したものである。したがって、以下の説明において、第1の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
The tenth embodiment shows an example in which the laminated
図13では、支持基盤としての地盤38上に、構造物としての駅舎58が建てられ、駅舎58の間の層に図1の積層ゴム支承体10が設けられている。積層ゴム支承体10よりも下層の駅舎下部58Bは、図10と同様な門型形状をしており、駅プラットホーム44や線路48が設けられ、この線路48上を列車46が走行する空間42を覆っている。
In FIG. 13, a
よって、地震等により地盤38及び駅舎下部58Bが水平方向に揺れたときに、積層ゴム支承体10よりも上層の駅舎上部58Aに伝搬するこの水平方向の振動を低減することができる。また、駅舎上部58Aの応答振動を低減することで、この駅舎上部58Aの応答振動に誘発される駅舎下部58Bの応答振動が低減されるので、構造物全体の耐震性能を高めることができる。
Therefore, when the
また、列車46から発生し、地盤38及び駅舎下部58Bを介して駅舎上部58Aに伝搬する20Hz程度以上(特に60Hz付近)、及び100dB程度以下の鉛直振動を十分に低減することができる。
Further, vertical vibrations of about 20 Hz or more (particularly around 60 Hz) and about 100 dB or less generated from the
図14では、支持基盤としての地盤38上に、構造物としての校舎60が建てられ、校舎60の間の層に図1の積層ゴム支承体10が設けられている。そして、積層ゴム支承体10の上層は、体育館60Aになっている。
In FIG. 14, a
よって、地震等により積層ゴム支承体10よりも下層の校舎下部60B、及び地盤38が水平方向に揺れたときに、体育館60Aに伝搬するこの水平方向の振動を低減することができる。また、体育館60Aの応答振動を低減することで、この体育館60Aの応答振動に誘発される校舎下部60Bの応答振動が低減されるので、構造物全体の耐震性能を高めることができる。
Therefore, when the school building
また、体育館60A内でスポーツ等を行うことによって発生する20Hz程度以上(特に60Hz付近)、及び100dB程度以下の鉛直振動が、校舎下部60Bや校舎60の外部へ伝搬されることを防ぐことができる。
Further, it is possible to prevent vertical vibrations of about 20 Hz or more (particularly around 60 Hz) and about 100 dB or less generated by performing sports or the like in the
図15では、支持基盤としての地盤38上に、構造物としての駅舎62が建てられ、駅舎62の間の層に図1の積層ゴム支承体10が設けられている。そして、積層ゴム支承体10よりも上層の駅舎上部62Aの内部には、駅プラットホーム44や線路48が設けられ、この線路48上を列車46が走行する。
In FIG. 15, a
よって、地震等により積層ゴム支承体10よりも下層の駅舎下部62B、及び地盤38が水平方向に揺れたときに、駅舎上部62Aに伝搬するこの水平方向の振動を低減することができる。また、駅舎上部62Aの応答振動を低減することで、この駅舎上部62Aの応答振動に誘発される駅舎下部62Bの応答振動が低減されるので、構造物全体の耐震性能を高めることができる。
Accordingly, when the station building
また、列車46から発生する20Hz程度以上(特に60Hz付近)、及び100dB程度以下の鉛直振動が、駅舎下部62Bや駅舎62の外部へ伝搬されることを防ぐことができる。
Further, it is possible to prevent the vertical vibration generated from the
このように、図13〜15では、駅舎上部58A、体育館60A、及び駅舎上部62Aに伝搬する水平振動や、駅舎上部58A、校舎下部60B、及び駅舎下部62Bの室内に伝搬する鉛直振動を大幅に低減できるので、振動による不快感はもとより、振動によって室内の仕上げ材等から放射される騒音(固体伝搬音)の発生も抑制できるため、快適な室内環境を構築することができる。
In this way, in FIGS. 13 to 15, the horizontal vibration that propagates to the station building
なお、本実施形態の積層ゴム支承体10は、既に構築されている積層された構造物の間に改修工事によって設けてもよいし、既に構築されている構造物の屋上に積層ゴム支承体10を設け、その積層ゴム支承体10の上に構造物を増築するようにしてもよい。
Note that the laminated
次に、本発明の第11の実施形態に係る免震防振構造63、73、77、93とその作用及び効果について説明する。
Next, the
第11の実施形態は、第1の実施形態である積層ゴム支承体10を適用し、高架橋下に建てられた構造物や、高架橋周辺に建てられた構造物への振動低減対策の例を示したものである。したがって、以下の説明において、第1の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
The eleventh embodiment applies an example of the
図16では、地盤38中に支持基盤としてのコンクリート基礎64が設けられ、支柱70、72によってコンクリート基礎64上に高架橋66が支持されている。高架橋66の下方には、支柱70、72の間に位置するように構造物としての事務所建物68が建てられている。この事務所建物68も、コンクリート基礎64上に支持され、コンクリート基礎64と事務所建物68の基礎部との間に、図1の積層ゴム支承体10が設けられている。また、高架橋66上には線路48が設けられ、この線路48上を列車46が走行する。
In FIG. 16, a
よって、地震等により地盤38及びコンクリート基礎64が水平方向に揺れたときに、事務所建物68に伝搬するこの水平方向の振動を低減することができる。また、列車46から発生し、高架橋66、支柱70、72、コンクリート基礎64、積層ゴム支承体10の順に伝わり、事務所建物68に伝搬する20Hz程度以上(特に60Hz付近)、及び100dB程度以下の鉛直振動を十分に低減することができる。
Therefore, when the
図17では、地盤38中に支持基盤としてのコンクリート基礎64が設けられ、このコンクリート基礎64の両側に高架橋66用のコンクリート基礎74、76が設けられている。支柱70、72によってコンクリート基礎74、76上に高架橋66が支持されている。高架橋66の下方には、支柱70、72の間に位置するように構造物としての事務所建物68が建てられている。この事務所建物68は、コンクリート基礎64上に支持され、そして、コンクリート基礎64と事務所建物68の基礎部との間に、図1の積層ゴム支承体10が設けられている。また、高架橋66上には線路48が設けられ、この線路48上を列車46が走行する。
In FIG. 17, a
よって、地震等により地盤38及びコンクリート基礎64が水平方向に揺れたときに、事務所建物68に伝搬するこの水平方向の振動を低減することができる。また、列車46から発生し、高架橋66、支柱70、72、コンクリート基礎74、76、地盤38、コンクリート基礎64、積層ゴム支承体10の順に伝わり、事務所建物68に伝搬する20Hz程度以上(特に60Hz付近)、及び100dB程度以下の鉛直振動を十分に低減することができる。
Therefore, when the
図18では、地盤38中に支持基盤としてのコンクリート基礎64が設けられている。支柱70、72によってコンクリート基礎64上に高架橋66が支持されている。高架橋66の下方には、支柱70、72の間に位置するように構造物としての事務所建物68が建てられている。また、コンクリート基礎64上には、L字を上下反対にした形状の支柱78、80が立設されている。支柱78、80の上部には図1の積層ゴム支承体10が設けられ、この積層ゴム支承体10に吊り材82、84の上部が支持されている。さらに、吊り材82、84の下部にも図1の積層ゴム支承体10が設けられ、この積層ゴム支承体10の上に吊り床盤86が載置されている。吊り床盤86には支柱70、72が貫通する穴88、90が形成されている。この穴は余裕を持って大きく形成されているので、吊り床盤86が水平方向に移動したときにも、支柱70、72が吊り床盤86に干渉することはない。そして、この吊り床盤86上に構造物である事務所建物68が建てられている。また、高架橋66上には線路48が設けられ、この線路48上を列車46が走行する。
In FIG. 18, a
よって、地震等により地盤38及びコンクリート基礎64が水平方向に揺れたときに、事務所建物68に伝搬するこの水平方向の振動を低減することができる。
Therefore, when the
また、列車46から発生し、高架橋66、支柱70、72、支柱78、80、積層ゴム支承体10、吊り材82、84、積層ゴム支承体10、吊り床盤86の順に伝わり、事務所建物68に伝搬する20Hz程度以上(特に60Hz付近)、及び100dB程度以下の鉛直振動を十分に低減することができる。
Also, it is generated from the
また、振動発生源となる列車46から事務所建物68までの振動伝搬経路の間に、積層ゴム支承体10が2個設けられているので、水平及び鉛直の振動をさらに低減することができる。
Further, since the two laminated
また、事務所建物68は、水平方向に自由に移動することができるので、水平方向の固有周期をさらに大きくすることができる。
Moreover, since the
このように、図16〜18では、事務所建物68の室内に伝搬する水平及び鉛直振動を大幅に低減できるので、振動による不快感はもとより、振動によって室内の仕上げ材等から放射される騒音(固体伝搬音)の発生も抑制できるため、快適な室内環境を構築することができる。
In this way, in FIGS. 16 to 18, the horizontal and vertical vibrations propagating into the room of the
図19では、地盤38上に構築された高架橋94と線路48の基礎部92との間に、図1の積層ゴム支承体10が設けられている。また、高架橋94の周辺は、住宅街56となっている。
In FIG. 19, the laminated rubber bearing 10 of FIG. 1 is provided between the
よって、地震等により地盤38及び高架橋94が水平方向に揺れたときに、列車46に伝搬するこの水平方向の振動を低減することができる。
Therefore, when the
また、列車46から発生し、積層ゴム支承体10、高架橋94及び地盤38を介して住宅街56に伝搬する水平振動や、20Hz程度以上(特に60Hz付近)、及び100dB程度以下の鉛直振動を十分に低減することができる。
In addition, horizontal vibration generated from the
次に、本発明の第12の実施形態に係る免震防振構造95、102、104とその作用及び効果について説明する。
Next,
第12の実施形態は、第1の実施形態である積層ゴム支承体10を、床部と機器との間、又は構造物と機器との間に設けた例を示したものである。したがって、以下の説明において、第1の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
The twelfth embodiment shows an example in which the laminated
図20では、床部96の上に、機器としての半導体製造装置等の精密機械98が載置されている。そして、床部96と精密機械98の架台の間に図1の積層ゴム支承体10が設けられている。
In FIG. 20, a
よって、地震等の大きな揺れから精密機械98を守ると共に、外部から床部96を介して精密機械98に伝わる水平及び鉛直振動を低減することができる。
Therefore, the
図21では、床部96の上に、機器としての工作機械54が載置されている。そして、床部96と工作機械54の架台の間に図1の積層ゴム支承体10が設けられている。
In FIG. 21, a
よって、地震等の大きな揺れから工作機械54を守り、工作機械54から発生する水平振動や、20Hz程度以上(特に60Hz付近)、及び100dB程度以下の鉛直振動が、積層ゴム支承体10及び床部96を介して外部に伝搬されることを防ぐことができる。
Therefore, the
図22では、地盤38上に建てられた構造物としての集合住宅50の屋上に、空調機器100が載置されている。そして、集合住宅50の屋上の上面と空調機器100の架台の間に、図1の積層ゴム支承体10が設けられている。
In FIG. 22, the
よって、地震等により地盤38及び集合住宅50が水平方向に揺れたときに、空調機器100に伝搬するこの水平方向の振動を低減することができる。
Therefore, when the
また、空調機器100から発生し、集合住宅50や集合住宅50の外部に伝搬する水平振動や、20Hz程度以上(特に60Hz付近)、及び100dB程度以下の鉛直振動を十分に低減することができる。
Moreover, the horizontal vibration which generate | occur | produces from the
このように、集合住宅50の室内に伝搬する空調機器100からの水平及び鉛直振動を大幅に低減できるので、振動による不快感はもとより、振動によって室内の仕上げ材等から放射される騒音(固体伝搬音)の発生も抑制できるため、快適な室内環境を構築することができる。
In this way, horizontal and vertical vibrations from the
なお、本実施形態では、構造物上に載置された機器として空調機器100の例を示したが、発電機やコンプレッサー等を載置してもよい。
In the present embodiment, an example of the
次に、本発明の第13の実施形態に係る免震防振構造106とその作用及び効果について説明する。
Next, the
第13の実施形態は、第9〜12の実施形態において、駅舎40、集合住宅50、若しくは工場52と地盤38との間、事務所建物68とコンクリート基礎64との間、駅舎58、62、若しくは校舎60の間の層、精密機械98、若しくは工作機械54と床部96との間、又は空調機器100と集合住宅50との間に、積層ゴム支承体10とは別に、水平方向の振動に対する減衰装置を設けた例を示したものである。したがって、以下の説明において、第9〜12の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
In the thirteenth embodiment, in the ninth to twelfth embodiments, the
図23の側面図に示すように、積層ゴム支承体10は、構造物、支持基盤、床部等の基盤12の上面にボルト等によって固定されるドーナツ盤状の下部フランジ14と、構造物や機器の架台等の上部躯体16の下面にボルト等によって固定されるドーナツ盤状の上部フランジ18とを備えている。また、上部躯体16及び基盤12の平面形状は四角形であり、この四隅付近に積層ゴム支承体10が設けられている。さらに、上部躯体16及び基盤12の中央部付近には、鉛ダンパー108が設けられており、その上端が上部躯体16の下面に、下端が基盤12の上面に、ボルト等によって固定されている。
As shown in the side view of FIG. 23, the
よって、積層ゴム支承体10の他に鉛ダンパー108を設けているので、地震等により、基盤12と上部躯体16とが水平方向に相対移動したときの水平方向の減衰効果をさらに高めることができる。
Therefore, since the
本実施形態では、鉛ダンパー108の例を示したが、水平方向に減衰効果を発揮するものであればよく、他の金属系ダンパー、オイルダンパー、粘弾性系ダンパー等を用いることができる。鉛ダンパー108のように方向性の無い減衰装置の場合は、図23のように上部躯体16及び基盤12の中央部付近に1個設ければよいが、方向性のあるオイルダンパー等を用いる場合には、上部躯体16及び基盤12の四角平面形状の縦と横方向に1個ずつ設け、それぞれの方向に減衰効果を発揮するようにすることが望ましい。
In the present embodiment, an example of the
次に、本発明の第14の実施形態に係る免震防振構造110とその作用及び効果について説明する。
Next, the
第14の実施形態は、第13の実施形態の減衰装置としての鉛ダンパー108をオイルダンパーとし、このオイルダンパーに防振ゴムを設けたものである。したがって、以下の説明において、第13の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
In the fourteenth embodiment, the
図24では、上部躯体16の下面から突出する上部突片112と、基盤12の上面から突出する下部突片114との間に、オイルダンパー116が設けられている。さらに、オイルダンパー116の左端部と上部突片112の間には、防振ゴム118が設けられている。
In FIG. 24, an
よって、第13の実施形態と同様の効果を得ることができると共に、オイルダンパー116を伝わり、基盤12から上部躯体16へ、又は上部躯体16から基盤12へ伝搬する鉛直振動を低減することができる。
Therefore, the same effects as those of the thirteenth embodiment can be obtained, and the vertical vibration transmitted through the
本実施形態では、オイルダンパー116に防振ゴム118を設けた例を示したが、鉛ダンパー等の金属系ダンパーや粘弾性系ダンパー等に適用しても、同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the example in which the
また、オイルダンパー116の左端部に防振ゴム118を設けたが、右端部のみに設けても、両端に設けてもよい。オイルダンパー116の両端部に防振ゴム118を設ければ、鉛直振動の低減効果がより向上される。
In addition, although the
第1〜8の実施形態では、ゴム体の材料を、天然ゴムを含むゴム板22としたが、合成ゴム、天然ゴムを用いたり、合成ゴム又は天然ゴムに、架橋剤、加硫剤、促進剤、促進助剤、老化防止剤、補強剤、充てん剤、軟化剤、着色剤等を配合したものを用いることができる。
In the first to eighth embodiments, the rubber body material is the
また、硬質体の材料を、鋼板20としたが、鋼板と同等の剛性及び強度を有するものであればよく、ステンレス、チタン合金、アルミ合金等を用いてもよい。
Moreover, although the material of the hard body is the
また、ゴム板22、鋼板20をドーナツ盤状としたが、円盤状でもよい。
Further, although the
また、第9〜14の実施形態では、第1の実施形態である図1の積層ゴム支承体10の適用例を示したが、第1〜8の実施形態の積層ゴム支承体10、24、26、28、30、32、34、36のすべてを第9〜14の実施形態に適用することができる。
In the ninth to fourteenth embodiments, the application example of the laminated
また、第9の実施形態の図10、及び第10の実施形態の図13、15では、振動発生源を列車46としたが、自動車等の鉛直振動を発生するあらゆる交通振動に対しても、同様の効果を得ることができる。
Further, in FIG. 10 of the ninth embodiment and FIGS. 13 and 15 of the tenth embodiment, the vibration generation source is the
また、構造物として、駅舎、集合住宅、工場、校舎、事務所建物の例を示したが、あらゆる新築及び改修建物に本発明を適用することができる。第1の実施形態の図11、12では、工作機械54を有する工場52の例を示し、第2の実施形態の図14、15では、体育館60A、駅舎62Aの例を示したが、これらの例に限らず、フォークリフト等の重機が稼動する倉庫、工場、駅舎、体育館、エアロビクススタジオ、コンサートホール等においても、同様の効果を得ることができる。
(実施例)
ここで、試験データに基いて評価した第1、8の実施形態の効果について説明する。なお、ゴム板22の体積弾性係数Ebを1520(N/mm2)、硬度補正係数κを0.95、重力加速度を9800(mm/sec2)とする。
Moreover, although the example of the station building, the apartment house, the factory, the school building, and the office building is shown as the structure, the present invention can be applied to all new and renovated buildings. 11 and 12 of the first embodiment show an example of a
(Example)
Here, effects of the first and eighth embodiments evaluated based on the test data will be described. The
まず、第1の実施形態の積層ゴム支承体10において、ゴム板22の直径dを500(mm)、ゴム板22の略中央に形成された通孔23の直径e(mm)を50(mm)、せん断性係数Gを0.29(N/mm2)としたときの、面圧に対する鉛直固有振動数を図25に、また、面圧に対する水平固有周期を図26に示す。
First, in the laminated rubber bearing 10 of the first embodiment, the diameter d of the
ゴム板22の層数は3層であり、1次形状係数S1は3.8以上、式(1)のS1max以下、すなわち、3.8以上5.2以下である。
The number of layers of the
図25の符号120、122、124は、1次形状係数S1がそれぞれ3、4、5のときの、積層ゴム支承体10にかかる鉛直荷重Fをゴム板22の面積(πd2/4−πe2/4)で割った面圧に対する鉛直固有振動数の値を示した試験データである。
ここで、1次形状係数S1が3.8のときの曲線は符号126となり、1.8(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及びg×G/(17.5×h)(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及び7.0(N/mm2)以下、すなわち、1.8(N/mm2)以上2.0(N/mm2)以下の面圧は符号128となる。同様にして、1次形状係数S1の範囲である3.8以上5.2以下のそれぞれについて面圧の範囲を求めると斜線の網掛けで示した領域130が形成される。この領域130が第1の実施形態の積層ゴム支承体10において、ゴム板22の直径dを500(mm)、せん断性係数Gを0.29(N/mm2)としたときの範囲となる。
Here, the curve when the primary shape factor S 1 is 3.8 is 126, which is 1.8 (N / mm 2 ) or more and 0.3 × σ cr (N / mm 2 ) or less, and g × G. /(17.5×h)(N/mm 2) or 0.3 × σ cr (N / mm 2) or less, and 7.0 (N / mm 2) or less, i.e., 1.8 (N / mm 2 ) The surface pressure of not less than 2.0 (N / mm 2 ) is 128. Similarly,
よって、図25の領域130からわかるように、積層ゴム支承体10の鉛直固有振動数が10Hz以下となるので、列車、自動車、重機、機械等から発生する20Hz程度以上(特に60Hz付近)、及び100dB程度以下の鉛直振動を十分に低減することができる。
Therefore, as can be seen from the
図26の符号132、134、136、138は、1次形状係数S1がそれぞれ3、4、5、6のときの、積層ゴム支承体10にかかる鉛直荷重Fをゴム板22の面積(πd2/4−πe2/4)で割った面圧に対する水平固有周期の値を示した試験データである。
ここで、1次形状係数S1が3.8のときの曲線は、符号140となり、図25と同様に、1.8(N/mm2)以上2.0(N/mm2)以下の面圧は符号142となる。そして、1次形状係数S1の範囲である3.8以上5.2以下のそれぞれについて面圧の範囲を求めると斜線の網掛けで示した領域144が形成される。この領域144が第1の実施形態の積層ゴム支承体10において、ゴム板22の直径dを500(mm)、せん断性係数Gを0.29(N/mm2)としたときの範囲となる。
Here, the curve when the primary shape factor S 1 is 3.8 is denoted by
よって、図26の領域144からわかるように、積層ゴム支承体10は、免震積層ゴムに求められる性能である、水平固有周期1.5秒程度以上の長周期となる。
Therefore, as can be seen from the
次に、第1の実施形態の積層ゴム支承体10において、ゴム板22の直径dを1500(mm)、ゴム板22の略中央に形成された通孔23の直径e(mm)を50(mm)、せん断性係数Gを0.29(N/mm2)としたときの、面圧に対する鉛直固有振動数を図27に、また、面圧に対する水平固有周期を図28に示す。
Next, in the laminated rubber bearing 10 of the first embodiment, the diameter d of the
ゴム板22の層数は3層であり、1次形状係数S1は3.8以上、式(1)のS1max以下、すなわち、3.8以上7.8以下である。
The number of layers of the
図27の符号146、148、150、152、154、156は、1次形状係数S1がそれぞれ3、4、5、6、7、8のときの、積層ゴム支承体10にかかる鉛直荷重Fをゴム板22の面積(πd2/4−πe2/4)で割った面圧に対する鉛直固有振動数の値を示した試験データである。
Code 146,148,150,152,154,156 of Figure 27, the primary shape factor S 1 is the time of 3,4,5,6,7,8 respectively, vertical load F exerted on the laminated
ここで、図25と同じ考え方で、第1の実施形態の積層ゴム支承体10において、ゴム板22の直径dを1500(mm)、せん断性係数Gを0.29(N/mm2)としたときの領域158を求めることができる。
Here, in the same concept as FIG. 25, in the laminated rubber bearing 10 of the first embodiment, the diameter d of the
よって、図27の領域158からわかるように、積層ゴム支承体10の鉛直固有振動数が10Hz以下となる。
Therefore, as can be seen from the
図28の符号160、162、164、166、168、170は、1次形状係数S1がそれぞれ3、4、5、6、7、8のときの、積層ゴム支承体10にかかる鉛直荷重Fをゴム板22の面積(πd2/4−πe2/4)で割った面圧に対する水平固有周期の値を示した試験データである。
Code 160,162,164,166,168,170 of Figure 28, the primary shape factor S 1 is the time of 3,4,5,6,7,8 respectively, vertical load F exerted on the laminated
ここで、図26と同じ考え方で、第1の実施形態の積層ゴム支承体10において、ゴム板22の直径dを1500(mm)、せん断性係数Gを0.29(N/mm2)としたときの領域172を求めることができる。
Here, in the same concept as FIG. 26, in the laminated rubber bearing 10 of the first embodiment, the diameter d of the
よって、図28の領域172からわかるように、積層ゴム支承体10は、水平固有周期1.5秒程度以上の長周期となる。
Therefore, as can be seen from the
次に、第8の実施形態の積層ゴム支承体10において、ゴム板22の直径dを500(mm)、ゴム板22の略中央に形成された通孔23の直径e(mm)を50(mm)、せん断性係数Gを0.29(N/mm2)としたときの、面圧に対する鉛直固有振動数を図29に、また、面圧に対する水平固有周期を図30に示す。
Next, in the laminated rubber bearing 10 of the eighth embodiment, the diameter d of the
ゴム板22の層数は10層であり、1次形状係数S1は7.5以上、式(8)のS1max以下、すなわち、7.5以上8.0以下である。
The number of layers of the
図29の符号174、176は、1次形状係数S1がそれぞれ7、8のときの、積層ゴム支承体10にかかる鉛直荷重Fをゴム板22の面積(πd2/4−πe2/4)で割った面圧に対する鉛直固有振動数の値を示した試験データである。
Code of FIG. 29 174, 176, when the 7,8 primary shape factor S 1 is respectively, the area of the vertical load F exerted on the laminated rubber bearing member 10 a
ここで、図25と同じ考え方で、第1の実施形態の積層ゴム支承体10において、ゴム板22の直径dを500(mm)、せん断性係数Gを0.29(N/mm2)としたときの領域178を求めることができる。
Here, in the same concept as FIG. 25, in the laminated rubber bearing 10 of the first embodiment, the diameter d of the
よって、図29の領域178からわかるように、積層ゴム支承体10の鉛直固有振動数が10Hz以下となる。
Therefore, as can be seen from the
図30の符号200、202は、1次形状係数S1がそれぞれ7、8のときの、積層ゴム支承体10にかかる鉛直荷重Fをゴム板22の面積(πd2/4−πe2/4)で割った面圧に対する水平固有周期の値を示した試験データである。
The sign of Figure 30 200, 202 when the 7,8 primary shape factor S 1 is respectively, the area of the vertical load F exerted on the laminated rubber bearing member 10 a
ここで、図26と同じ考え方で、第1の実施形態の積層ゴム支承体10において、ゴム板22の直径dを500(mm)、せん断性係数Gを0.29(N/mm2)としたときの領域204を求めることができる。
Here, in the same concept as FIG. 26, in the laminated rubber bearing 10 of the first embodiment, the diameter d of the
よって、図30の領域204からわかるように、積層ゴム支承体10は、水平固有周期1.5秒程度以上の長周期となる。
Therefore, as can be seen from the
次に、第8の実施形態の積層ゴム支承体10において、ゴム板22の直径dを1500(mm)、ゴム板22の略中央に形成された通孔23の直径e(mm)を50(mm)、せん断性係数Gを0.29(N/mm2)としたときの、面圧に対する鉛直固有振動数を図31に、また、面圧に対する水平固有周期を図32に示す。
Next, in the laminated rubber bearing 10 of the eighth embodiment, the diameter d of the
ゴム板22の層数は10層であり、1次形状係数S1は7.5以上、式(8)のS1max以下、すなわち、7.5以上12.0以下である。
The number of layers of the
図31の符号206、208、210、212、214、216は、1次形状係数S1がそれぞれ7、8、9、10、11、12のときの、積層ゴム支承体10にかかる鉛直荷重Fをゴム板22の面積(πd2/4−πe2/4)で割った面圧に対する鉛直固有振動数の値を示した試験データである。
ここで、図25と同じ考え方で、第1の実施形態の積層ゴム支承体10において、ゴム板22の直径dを1500(mm)、せん断性係数Gを0.29(N/mm2)としたときの領域218を求めることができる。
Here, in the same concept as FIG. 25, in the laminated rubber bearing 10 of the first embodiment, the diameter d of the
よって、図31の領域218からわかるように、積層ゴム支承体10の鉛直固有振動数が10Hz以下となる。
Therefore, as can be seen from the
図32の符号220、222、224、226、228、230は、1次形状係数S1がそれぞれ7、8、9、10、11、12のときの、積層ゴム支承体10にかかる鉛直荷重Fをゴム板22の面積(πd2/4−πe2/4)で割った面圧に対する水平固有周期の値を示した試験データである。
Code 220,222,224,226,228,230 of Figure 32, the primary shape factor S 1 is the time of 7,8,9,10,11,12 each vertical load F exerted on the laminated
ここで、図26と同じ考え方で、第1の実施形態の積層ゴム支承体10において、ゴム板22の直径dを1500(mm)、せん断性係数Gを0.29(N/mm2)としたときの領域222を求めることができる。
Here, in the same concept as FIG. 26, in the laminated rubber bearing 10 of the first embodiment, the diameter d of the
よって、図32の領域222からわかるように、積層ゴム支承体10は、水平固有周期1.5秒程度以上の長周期となる。
Therefore, as can be seen from the
次に、第1の実施形態の積層ゴム支承体10において、ゴム板22の直径dを500(mm)、せん断性係数Gを0.29(N/mm2)としたときの、水平変位に対する垂直荷重を図33、34に示す。
Next, in the laminated rubber bearing 10 of the first embodiment, the horizontal displacement when the diameter d of the
図33の符号224は、1次形状係数S1を4.3、面圧を2.6(N/mm2)としたときの圧縮せん断試験の値である。図中の括弧内に示すように最大水平変位量は326.4mmとなり、このときのゴム板22の厚さを合計した総高さの81.6mm(3層×27.2mm/層)で割ると約400%となる。
よって、免震積層ゴムに求められる性能である、水平方向最大せん断歪400%程度以上の変形追従能力を発揮している。 Therefore, the ability to follow deformation of about 400% or more in the horizontal maximum shear strain, which is a performance required for the seismic isolation laminated rubber, is exhibited.
図34の符号226は、1次形状係数S1を5.1、面圧を3.6(N/mm2)としたときの圧縮せん断試験の値である。図中の括弧内に示すように最大水平変位量は274.8mmとなり、このときのゴム板22の厚さを合計した総高さの68.7mm(3層×22.9mm/層)で割ると約400%となる。
よって、図33と同様に、水平方向最大せん断歪400%程度以上の変形追従能力を発揮している。 Therefore, similarly to FIG. 33, the deformation following ability of about 400% or more in the horizontal maximum shear strain is exhibited.
なお、本実施例では、第1、8の実施形態の効果について評価したが、第1〜第8の実施形態で示した、すべての積層ゴム支承体10、24、26、28、30、32、34、36において、同様の評価を得ることができる。
In this example, the effects of the first and eighth embodiments were evaluated, but all the laminated
10 積層ゴム支承体
20 鋼板(硬質体)
22 ゴム板(ゴム体)
24 積層ゴム支承体
26 積層ゴム支承体
28 積層ゴム支承体
30 積層ゴム支承体
32 積層ゴム支承体
34 積層ゴム支承体
36 積層ゴム支承体
37 免震防振構造
38 地盤(支持基盤)
40 駅舎(構造物)
49 免震防振構造
50 集合住宅(構造物)
51 免震防振構造
52 工場(構造物)
54 工作機械(機器)
57 免震防振構造
58 駅舎(構造物)
59 免震防振構造
60 校舎(構造物)
61 免震防振構造
62 駅舎(構造物)
63 免震防振構造
64 コンクリート基礎(支持基盤)
68 事務所建物(構造物)
73 免震防振構造
77 免震防振構造
93 免震防振構造
95 免震防振構造
96 床部
98 精密機械(機器)
100 空調機器(機器)
102 免震防振構造
104 免震防振構造
106 免震防振構造
108 鉛ダンパー(減衰装置)
110 免震防振構造
116 オイルダンパー(減衰装置)
10 Laminated
22 Rubber plate (rubber body)
24 Laminated
40 Station building (structure)
49
51
54 Machine tools (equipment)
57
59
61
63
68 Office building (structure)
73
100 Air conditioning equipment
102
110
Claims (13)
前記ゴム体の直径をd(mm)、前記ゴム体の座屈面圧をσcr(N/mm2)、前記ゴム体のせん弾性係数をG(N/mm2)、前記ゴム体各層の厚さを合計した総高さをh(mm)、前記ゴム体の受圧面積を前記ゴム体一層の側面積で割った1次形状係数をS1、重力加速度をg(mm/sec2)として、
前記1次形状係数S1の上限値S1maxを式(1)で定義したとき、
前記硬質体一層の厚さを10(mm)以上、及び前記ゴム体一層の厚さの90%以上とし、
前記ゴム体の直径dを500(mm)以上1500(mm)以下、及び前記ゴム体の層数を3層、及び前記1次形状係数S1を3.8以上S1max以下とし、
前記ゴム体が受ける鉛直方向の荷重を前記ゴム体の受圧面積で割った面圧が、1.8(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及びg×G/(17.5×h)(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及び7.0(N/mm2)以下となることを特徴とする積層ゴム支承体。
The diameter of the rubber body is d (mm), the buckling surface pressure of the rubber body is σ cr (N / mm 2 ), the elastic modulus of the rubber body is G (N / mm 2 ), The total height of the total thickness is h (mm), the primary shape factor obtained by dividing the pressure receiving area of the rubber body by the side area of the rubber body layer is S 1 , and the gravitational acceleration is g (mm / sec 2 ). ,
When the upper limit value S 1max of the primary shape factor S 1 is defined by equation (1),
The thickness of the hard body layer is 10 (mm) or more, and 90% or more of the thickness of the rubber body layer,
The diameter d of the rubber member 500 (mm) or 1500 (mm) or less, and three-layer the number of layers of said rubber body, and the primary shape factor S 1 and 3.8 or more S 1max less,
The surface pressure obtained by dividing the vertical load received by the rubber body by the pressure receiving area of the rubber body is 1.8 (N / mm 2 ) or more and 0.3 × σ cr (N / mm 2 ) or less, and g × G / (17.5 × h) (N / mm 2 ) or more and 0.3 × σ cr (N / mm 2 ) or less, and 7.0 (N / mm 2 ) or less Base.
前記ゴム体の直径をd(mm)、前記ゴム体の座屈面圧をσcr(N/mm2)、前記ゴム体のせん弾性係数をG(N/mm2)、前記ゴム体各層の厚さを合計した総高さをh(mm)、前記ゴム体の受圧面積を前記ゴム体一層の側面積で割った1次形状係数をS1、重力加速度をg(mm/sec2)として、
前記1次形状係数S1の上限値S1maxを式(2)で定義したとき、
前記硬質体一層の厚さを10(mm)以上、及び前記ゴム体一層の厚さの90%以上とし、
前記ゴム体の直径dを500(mm)以上1500(mm)以下、及び前記ゴム体の層数を4層、及び前記1次形状係数S1を4.5以上S1max以下とし、
前記ゴム体が受ける鉛直方向の荷重を前記ゴム体の受圧面積で割った面圧が、1.8(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及びg×G/(17.5×h)(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及び7.0(N/mm2)以下となることを特徴とする積層ゴム支承体。
The diameter of the rubber body is d (mm), the buckling surface pressure of the rubber body is σ cr (N / mm 2 ), the elastic modulus of the rubber body is G (N / mm 2 ), The total height of the total thickness is h (mm), the primary shape factor obtained by dividing the pressure receiving area of the rubber body by the side area of the rubber body layer is S 1 , and the gravitational acceleration is g (mm / sec 2 ). ,
When the upper limit value S 1max of the primary shape factor S 1 is defined by equation (2),
The thickness of the hard body layer is 10 (mm) or more, and 90% or more of the thickness of the rubber body layer,
The diameter d of the rubber member 500 (mm) or 1500 (mm) or less, and 4 layers of a layer number of the rubber body, and the primary shape factor S 1 and 4.5 or more S 1max less,
The surface pressure obtained by dividing the vertical load received by the rubber body by the pressure receiving area of the rubber body is 1.8 (N / mm 2 ) or more and 0.3 × σ cr (N / mm 2 ) or less, and g × G / (17.5 × h) (N / mm 2 ) or more and 0.3 × σ cr (N / mm 2 ) or less, and 7.0 (N / mm 2 ) or less Base.
前記ゴム体の直径をd(mm)、前記ゴム体の座屈面圧をσcr(N/mm2)、前記ゴム体のせん弾性係数をG(N/mm2)、前記ゴム体各層の厚さを合計した総高さをh(mm)、前記ゴム体の受圧面積を前記ゴム体一層の側面積で割った1次形状係数をS1、重力加速度をg(mm/sec2)として、
前記1次形状係数S1の上限値S1maxを式(3)で定義したとき、
前記硬質体一層の厚さを10(mm)以上、及び前記ゴム体一層の厚さの90%以上とし、
前記ゴム体の直径dを500(mm)以上1500(mm)以下、及び前記ゴム体の層数を5層、及び前記1次形状係数S1を5.0以上S1max以下とし、
前記ゴム体が受ける鉛直方向の荷重を前記ゴム体の受圧面積で割った面圧が、1.8(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及びg×G/(17.5×h)(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及び7.0(N/mm2)以下となることを特徴とする積層ゴム支承体。
The diameter of the rubber body is d (mm), the buckling surface pressure of the rubber body is σ cr (N / mm 2 ), the elastic modulus of the rubber body is G (N / mm 2 ), The total height of the total thickness is h (mm), the primary shape factor obtained by dividing the pressure receiving area of the rubber body by the side area of the rubber body layer is S 1 , and the gravitational acceleration is g (mm / sec 2 ). ,
When the upper limit value S 1max of the primary shape factor S 1 is defined by equation (3),
The thickness of the hard body layer is 10 (mm) or more, and 90% or more of the thickness of the rubber body layer,
The diameter d of the rubber member 500 (mm) or 1500 (mm) or less, and number of layers to five layers of said rubber body, and the primary shape factor S 1 and 5.0 or more S 1max less,
The surface pressure obtained by dividing the vertical load received by the rubber body by the pressure receiving area of the rubber body is 1.8 (N / mm 2 ) or more and 0.3 × σ cr (N / mm 2 ) or less, and g × G / (17.5 × h) (N / mm 2 ) or more and 0.3 × σ cr (N / mm 2 ) or less, and 7.0 (N / mm 2 ) or less Base.
前記ゴム体の直径をd(mm)、前記ゴム体の座屈面圧をσcr(N/mm2)、前記ゴム体のせん弾性係数をG(N/mm2)、前記ゴム体各層の厚さを合計した総高さをh(mm)、前記ゴム体の受圧面積を前記ゴム体一層の側面積で割った1次形状係数をS1、重力加速度をg(mm/sec2)として、
前記1次形状係数S1の上限値S1maxを式(4)で定義したとき、
前記硬質体一層の厚さを10(mm)以上、及び前記ゴム体一層の厚さの90%以上とし、
前記ゴム体の直径dを500(mm)以上1500(mm)以下、及び前記ゴム体の層数を6層、及び前記1次形状係数S1を5.5以上S1max以下とし、
前記ゴム体が受ける鉛直方向の荷重を前記ゴム体の受圧面積で割った面圧が、1.8(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及びg×G/(17.5×h)(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及び7.0(N/mm2)以下となることを特徴とする積層ゴム支承体。
The diameter of the rubber body is d (mm), the buckling surface pressure of the rubber body is σ cr (N / mm 2 ), the elastic modulus of the rubber body is G (N / mm 2 ), The total height of the total thickness is h (mm), the primary shape factor obtained by dividing the pressure receiving area of the rubber body by the side area of the rubber body layer is S 1 , and the gravitational acceleration is g (mm / sec 2 ). ,
When the upper limit value S 1max of the primary shape factor S 1 is defined by equation (4),
The thickness of the hard body layer is 10 (mm) or more, and 90% or more of the thickness of the rubber body layer,
The diameter d of the rubber member 500 (mm) or 1500 (mm) or less, and number of layers to six layers of said rubber body, and the primary shape factor S 1 and 5.5 or more S 1max less,
The surface pressure obtained by dividing the vertical load received by the rubber body by the pressure receiving area of the rubber body is 1.8 (N / mm 2 ) or more and 0.3 × σ cr (N / mm 2 ) or less, and g × G / (17.5 × h) (N / mm 2 ) or more and 0.3 × σ cr (N / mm 2 ) or less, and 7.0 (N / mm 2 ) or less Base.
前記ゴム体の直径をd(mm)、前記ゴム体の座屈面圧をσcr(N/mm2)、前記ゴム体のせん弾性係数をG(N/mm2)、前記ゴム体各層の厚さを合計した総高さをh(mm)、前記ゴム体の受圧面積を前記ゴム体一層の側面積で割った1次形状係数をS1、重力加速度をg(mm/sec2)として、
前記1次形状係数S1の上限値S1maxを式(5)で定義したとき、
前記硬質体一層の厚さを10(mm)以上、及び前記ゴム体一層の厚さの90%以上とし、
前記ゴム体の直径dを500(mm)以上1500(mm)以下、及び前記ゴム体の層数を7層、及び前記1次形状係数S1を6.0以上S1max以下とし、
前記ゴム体が受ける鉛直方向の荷重を前記ゴム体の受圧面積で割った面圧が、1.8(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及びg×G/(17.5×h)(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及び7.0(N/mm2)以下となることを特徴とする積層ゴム支承体。
The diameter of the rubber body is d (mm), the buckling surface pressure of the rubber body is σ cr (N / mm 2 ), the elastic modulus of the rubber body is G (N / mm 2 ), The total height of the total thickness is h (mm), the primary shape factor obtained by dividing the pressure receiving area of the rubber body by the side area of the rubber body layer is S 1 , and the gravitational acceleration is g (mm / sec 2 ). ,
When the upper limit value S 1max of the primary shape factor S 1 is defined by equation (5),
The thickness of the hard body layer is 10 (mm) or more, and 90% or more of the thickness of the rubber body layer,
The diameter d of the rubber member 500 (mm) or 1500 (mm) or less, and the number of layers the seven layers of the rubber body, and the primary shape factor S 1 and 6.0 or more S 1max less,
The surface pressure obtained by dividing the vertical load received by the rubber body by the pressure receiving area of the rubber body is 1.8 (N / mm 2 ) or more and 0.3 × σ cr (N / mm 2 ) or less, and g × G / (17.5 × h) (N / mm 2 ) or more and 0.3 × σ cr (N / mm 2 ) or less, and 7.0 (N / mm 2 ) or less Base.
前記ゴム体の直径をd(mm)、前記ゴム体の座屈面圧をσcr(N/mm2)、前記ゴム体のせん弾性係数をG(N/mm2)、前記ゴム体各層の厚さを合計した総高さをh(mm)、前記ゴム体の受圧面積を前記ゴム体一層の側面積で割った1次形状係数をS1、重力加速度をg(mm/sec2)として、
前記1次形状係数S1の上限値S1maxを式(6)で定義したとき、
前記硬質体一層の厚さを10(mm)以上、及び前記ゴム体一層の厚さの90%以上とし、
前記ゴム体の直径dを500(mm)以上1500(mm)以下、及び前記ゴム体の層数を8層、及び前記1次形状係数S1を6.5以上S1max以下とし、
前記ゴム体が受ける鉛直方向の荷重を前記ゴム体の受圧面積で割った面圧が、1.8(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及びg×G/(17.5×h)(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及び7.0(N/mm2)以下となることを特徴とする積層ゴム支承体。
The diameter of the rubber body is d (mm), the buckling surface pressure of the rubber body is σ cr (N / mm 2 ), the elastic modulus of the rubber body is G (N / mm 2 ), The total height of the total thickness is h (mm), the primary shape factor obtained by dividing the pressure receiving area of the rubber body by the side area of the rubber body layer is S 1 , and the gravitational acceleration is g (mm / sec 2 ). ,
When the upper limit value S 1max of the primary shape factor S 1 is defined by equation (6),
The thickness of the hard body layer is 10 (mm) or more, and 90% or more of the thickness of the rubber body layer,
The diameter d of the rubber member 500 (mm) or 1500 (mm) or less, and the number of layers of 8 layers of said rubber body, and the primary shape factor S 1 and 6.5 or more S 1max less,
The surface pressure obtained by dividing the vertical load received by the rubber body by the pressure receiving area of the rubber body is 1.8 (N / mm 2 ) or more and 0.3 × σ cr (N / mm 2 ) or less, and g × G / (17.5 × h) (N / mm 2 ) or more and 0.3 × σ cr (N / mm 2 ) or less, and 7.0 (N / mm 2 ) or less Base.
前記ゴム体の直径をd(mm)、前記ゴム体の座屈面圧をσcr(N/mm2)、前記ゴム体のせん弾性係数をG(N/mm2)、前記ゴム体各層の厚さを合計した総高さをh(mm)、前記ゴム体の受圧面積を前記ゴム体一層の側面積で割った1次形状係数をS1、重力加速度をg(mm/sec2)として、
前記1次形状係数S1の上限値S1maxを式(7)で定義したとき、
前記硬質体一層の厚さを10(mm)以上、及び前記ゴム体一層の厚さの90%以上とし、
前記ゴム体の直径dを500(mm)以上1500(mm)以下、及び前記ゴム体の層数を9層、及び前記1次形状係数S1を7.0以上S1max以下とし、
前記ゴム体が受ける鉛直方向の荷重を前記ゴム体の受圧面積で割った面圧が、1.8(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及びg×G/(17.5×h)(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及び7.0(N/mm2)以下となることを特徴とする積層ゴム支承体。
The diameter of the rubber body is d (mm), the buckling surface pressure of the rubber body is σ cr (N / mm 2 ), the elastic modulus of the rubber body is G (N / mm 2 ), The total height of the total thickness is h (mm), the primary shape factor obtained by dividing the pressure-receiving area of the rubber body by the side area of the rubber body layer is S 1 , and the gravitational acceleration is g (mm / sec 2 ). ,
When the upper limit value S 1max of the primary shape factor S 1 is defined by equation (7),
The thickness of the hard body layer is 10 (mm) or more, and 90% or more of the thickness of the rubber body layer,
The diameter d of the rubber member 500 (mm) or 1500 (mm) or less, and number of layers to 9 layers of said rubber body, and the primary shape factor S 1 and 7.0 or more S 1max less,
The surface pressure obtained by dividing the vertical load received by the rubber body by the pressure receiving area of the rubber body is 1.8 (N / mm 2 ) or more and 0.3 × σ cr (N / mm 2 ) or less, and g × G / (17.5 × h) (N / mm 2 ) or more and 0.3 × σ cr (N / mm 2 ) or less and 7.0 (N / mm 2 ) or less Base.
前記ゴム体の直径をd(mm)、前記ゴム体の座屈面圧をσcr(N/mm2)、前記ゴム体のせん弾性係数をG(N/mm2)、前記ゴム体各層の厚さを合計した総高さをh(mm)、前記ゴム体の受圧面積を前記ゴム体一層の側面積で割った1次形状係数をS1、重力加速度をg(mm/sec2)として、
前記1次形状係数S1の上限値S1maxを式(8)で定義したとき、
前記硬質体一層の厚さを10(mm)以上、及び前記ゴム体一層の厚さの90%以上とし、
前記ゴム体の直径dを500(mm)以上1500(mm)以下、及び前記ゴム体の層数を10層、及び前記1次形状係数S1を7.5以上S1max以下とし、
前記ゴム体が受ける鉛直方向の荷重を前記ゴム体の受圧面積で割った面圧が、1.8(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及びg×G/(17.5×h)(N/mm2)以上0.3×σcr(N/mm2)以下、及び7.0(N/mm2)以下となることを特徴とする積層ゴム支承体。
The diameter of the rubber body is d (mm), the buckling surface pressure of the rubber body is σ cr (N / mm 2 ), the elastic modulus of the rubber body is G (N / mm 2 ), The total height of the total thickness is h (mm), the primary shape factor obtained by dividing the pressure receiving area of the rubber body by the side area of the rubber body layer is S 1 , and the gravitational acceleration is g (mm / sec 2 ). ,
When the upper limit value S 1max of the primary shape factor S 1 is defined by equation (8),
The thickness of the hard body layer is 10 (mm) or more, and 90% or more of the thickness of the rubber body layer,
The diameter d of the rubber member 500 (mm) or 1500 (mm) or less, and the number of layers of said rubber member is 10 layers, and the primary shape factor S 1 7.5 or more S 1max less,
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CN114016635A (en) * | 2021-12-10 | 2022-02-08 | 广州大学 | Modularized layer parallel three-dimensional shock isolation/vibration isolation support for vibration and vibration double control |
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