JP2009228851A - Lamination layer rubber for seismic isolation - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、免震用積層ゴム、特に住宅など軽量構造物に好適な免震用積層ゴムに関する。 The present invention relates to a seismic isolation laminated rubber, and more particularly to a seismic isolation laminated rubber suitable for lightweight structures such as houses.
住宅など軽量構造物用の免震用積層ゴムは、長周期化を図る場合、水平剛性を小さくするために受圧面積を小さく、ゴム総厚を大きくする方法が採られる。この時、座屈を防止するために、見掛けの二次形状係数(S2)が大きくなるように、積層ゴムの外径、内径を大きくした中空構造を採っている(例えば、特許文献1参照。)。 In the case of a seismic isolation laminated rubber for light-weight structures such as houses, in order to increase the period, a method is adopted in which the pressure receiving area is reduced and the total rubber thickness is increased in order to reduce the horizontal rigidity. At this time, in order to prevent buckling, a hollow structure is adopted in which the outer diameter and inner diameter of the laminated rubber are increased so that the apparent secondary shape factor (S 2 ) is increased (see, for example, Patent Document 1). .)
しかるに、積層ゴムの外径、内径を大きくした中空構造を採る上記免震用積層ゴムでは、水平変形能力は向上するが、想定した以上の過大地震時に大変形した場合、積層ゴムが破壊してしまう。
こうした想定以上の地震力が加わった場合に積層ゴムが変形し過ぎて破壊するのを防止するフェイルセーフ機構として、変位制御用のストッパーを積層ゴムの外側に並列して設置するものや、積層ゴムの中心に貫通する中空部内に引張力抑制用のストッパーを組み込んだもの、すなわち上下一対のフランジ板間でサンドイッチしてなる積層ゴムの中空部内にチェーンを通し、該チェーンの一端部を上フランジ板の中央孔に、他端部を下フランジ板の中央孔にそれぞれ挿通係合し、このチェーンが積層ゴムの想定限度以上の変形を阻止するストッパーとして機能するようにしたもの(例えば、特許文献2参照。)がある。
However, the above-mentioned seismic isolation laminated rubber, which has a hollow structure with a larger outer diameter and inner diameter of the laminated rubber, improves the horizontal deformation capability, but if the large deformation occurs during an excessive earthquake beyond the expected level, the laminated rubber will break down. End up.
As a fail-safe mechanism that prevents the laminated rubber from being deformed excessively when an earthquake force exceeding this assumption is applied, a displacement control stopper is installed in parallel to the outside of the laminated rubber, or laminated rubber The chain is passed through a hollow part of laminated rubber that is sandwiched between a pair of upper and lower flange plates, and one end of the chain is connected to the upper flange plate. The other end is inserted into and engaged with the central hole of the lower flange plate, and this chain functions as a stopper that prevents deformation beyond the limit of the laminated rubber (for example, Patent Document 2). See.)
しかし、変位制御用のストッパーを積層ゴムの外側に並列して設置するものでは設置スペースを広く要し、施工工数も多くかかるというデメリットがある。
これに対し、積層ゴムの中空部内に引張力抑制用のチェーン等よりなるストッパーを組み込んだものであれば、省スペースで、施工時の工数も低減できるというメリットがある。
However, in the case where the stopper for displacement control is installed in parallel to the outside of the laminated rubber, there is a demerit that a large installation space is required and the number of construction steps is increased.
On the other hand, if a stopper made of a tensile force suppressing chain or the like is incorporated in the hollow portion of the laminated rubber, there is an advantage that the man-hour at the time of construction can be reduced with a small space.
しかしながら、積層ゴムの中空部内に引張力抑制用のチェーン等よりなるストッパーを組み込んだものでは、上記メリットを有する反面、ストッパーで積層ゴムの大変形を阻止するとき衝撃が大きくかかり、ストッパーの両端部を保持する上下フランジ板やストッパーに変形、破損を加える等の問題があった。 However, if a stopper made of a chain for suppressing tensile force is incorporated in the hollow part of the laminated rubber, it has the above-mentioned merit, but when the stopper is used to prevent large deformation of the laminated rubber, a large impact is applied, and both ends of the stopper There were problems such as deformation and damage to the upper and lower flange plates and stoppers.
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、上記のような、積層ゴムの中空部内に引張力抑制用のストッパーなるものを組み込むものを更に改善することにより、想定した以上の過大地震時に大変形して破壊するのを防止できるうえ、変形阻止時における衝撃を吸収緩和できる免震用積層ゴムを提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to further improve the above-described one that incorporates a stopper for suppressing tensile force in the hollow portion of the laminated rubber. Accordingly, an object of the present invention is to provide a laminated rubber for seismic isolation that can prevent large deformation and breakage during an excessive earthquake more than expected, and can absorb and mitigate shocks at the time of deformation prevention.
本発明は、ゴム層と中間鋼板を交互に積層して加硫接着し、かつ中心に中空部を設けてなる積層ゴム本体を、上下一対のフランジ板間でサンドイッチしてなる免震用積層ゴムにおいて、前記中空部内に、想定以上の過大地震時における大変形時に緊張し、平常時に弛緩する所定長さでかつ非伸長性の引張力抑制部材を通し、該引張力抑制部材の一端部を前記上フランジ板に、他端部を前記下フランジ板にそれぞれ弾性ワッシャーを介して結合していることに特徴を有するものである。
この場合において、前記引張力抑制部材にはワイヤーもしくはリンクチェーンを使用することができる。
このような構成の免震用積層ゴムによれば、平常時、引張力抑制部材は圧縮する方向に変位して弛緩し、積層ゴム本体の動きを阻害したり、余分な負荷を加えたりすることがなく、免震機能を十分に発揮する。
想定以上の過大な地震時には、積層ゴム本体の変位に伴い引張力抑制部材は伸長する方向に変位し緊張して積層ゴム本体に働く引張り力を抑制し、積層ゴム本体の破壊を防止する。この引張力抑制部材による引張力抑制時には、上フランジ板と引張力抑制部材の一端部との結合部、および下フランジ板と引張力抑制部材の他端部との結合部にそれぞれ弾性ワッシャーを介在しているので、柔らかく引張力抑制部材が効き始め、衝撃を吸収緩和でき、引張力抑制部材の両端部を保持する上下フランジ板や引張力抑制部材が変形したり、破損したりするのを防止できる。
The present invention relates to a seismic isolation laminated rubber comprising a laminated rubber body in which a rubber layer and an intermediate steel plate are alternately laminated and vulcanized and bonded, and a hollow portion is provided in the center and sandwiched between a pair of upper and lower flange plates. In the hollow portion, a non-extensible tensile force suppressing member having a predetermined length that is tensioned at the time of a large deformation during an excessive earthquake more than expected and relaxed in a normal state is passed, and one end portion of the tensile force suppressing member is inserted into the hollow portion. The other end portion of the upper flange plate is connected to the lower flange plate via an elastic washer.
In this case, a wire or a link chain can be used for the tensile force suppressing member.
According to the seismic isolation laminated rubber having such a configuration, the tensile force restraining member is displaced and relaxed in the compressing direction in a normal state, thereby obstructing the movement of the laminated rubber body or applying an extra load. There are no seismic isolation functions.
In the event of an excessive earthquake that is greater than expected, the tensile force restraining member is displaced and tensioned in the extending direction along with the displacement of the laminated rubber body to restrain the tensile force acting on the laminated rubber body, thereby preventing the laminated rubber body from being destroyed. When the tensile force is restrained by the tensile force restraining member, elastic washers are interposed in the joint portion between the upper flange plate and one end portion of the tensile force restraining member and the joint portion between the lower flange plate and the other end portion of the tensile force restraining member. Therefore, the tensile force restraining member starts to work softly, can absorb and relax the impact, and the upper and lower flange plates and the tensile force restraining member that hold both ends of the tensile force restraining member are prevented from being deformed or damaged. it can.
本発明の免震用積層ゴムによれば、想定した以上の過大地震時に大変形して破壊するのを防止できるうえ、変形阻止時における衝撃を吸収緩和でき、このため引張力抑制部材の両端部を保持する上下フランジ板や引張力抑制部材の変形、破損から防護できて有利である。 According to the laminated rubber for seismic isolation of the present invention, it is possible to prevent a large deformation and breakage during an excessive earthquake more than expected, and to absorb and relieve an impact at the time of deformation prevention. It is advantageous to protect against deformation and breakage of the upper and lower flange plates and the tensile force suppressing member.
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づき説明する。図1は本発明の一実施例の免震用積層ゴムの断面図、図2は図1の免震用積層ゴムの大変形時の状態を示す断面図である。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a seismic isolation laminated rubber according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state of the seismic isolation laminated rubber of FIG.
本発明に係る免震用積層ゴム1は、図1に示すように、中心に中空部2を形成した積層ゴム本体3と、積層ゴム本体3をサンドイッチした上下一対の金属製のフランジ板4,5と、積層ゴム本体3の中空部2内に設置した非伸長性の引張力抑制部材6とを備えている。
As shown in FIG. 1, a seismic isolation laminated rubber 1 according to the present invention includes a laminated
積層ゴム本体3は、上下一対のドーナツ形状の連結板8,9間に天然ゴムあるいは高減衰ゴム等からなるドーナツ形状のゴム層10とドーナツ形状の中間鋼板11とを交互に積層して中心に中空部2を設けるとともに、それらの外周部に耐候性、耐オゾン性、防湿性の保護ゴム層12を被覆させた状態で加硫接着することによって成型されている。
The laminated
引張力抑制部材6は、中空部2内に通して上下フランジ板4,5どうしを連結して過大な地震時に積層ゴム本体3が引張り荷重を受けにくくする機能を担うためのものであり、想定以上の過大地震時における大変形時に緊張し、平常時に弛緩する所定長さ、即ち設計最大変位長さのスチール製等のワイヤーやリンクチェーンなどからなる。
The tensile
引張力抑制部材6の一端部6aは上フランジ板4の沈み型の中央孔13内に下方から通され、その中央孔13内に突出する一端部6aに繊維補強ゴム、ウレタンエラストマー等からなる弾性ワッシャー14を介してねじ15を締め付けて結合固定する。引張力抑制部材6の他端部6bも下フランジ5の沈み型の中央孔16内に上方から通され、その中央孔16に突出する他端部6bに繊維補強ゴム、ウレタンエラストマー等からなる弾性ワッシャー17を介してねじ18で締め付けて結合固定する。
One
上記のように構成された免震用積層ゴム1は、平常時、図1のように、積層ゴム本体3の中空部2内において引張力抑制部材6が圧縮する方向に変位して弛緩状態にあり、この状態下では積層ゴム本体3の設計変位内の変形動作を阻害しない。
As shown in FIG. 1, the seismic isolation laminated rubber 1 configured as described above is displaced in a relaxed state by being displaced in a direction in which the tensile
想定以上の過大な地震が発生し、積層ゴム本体3が設計変位以上に大変形すると、図2のように、引張力抑制部材6が伸長する方向に変位し緊張して積層ゴム本体3に働く引張り力を抑制するため、積層ゴム本体3が破壊するのを防止し、荷重支持、復元力特性を保持する。この時、引張力抑制部材6の両端部6a,6bと上下フランジ板4,5との結合部には弾性ワッシャー14,17を介在させているので、引張力抑制部材6が緊張してストッパー機能が柔らかに効き始め、弾性ワッシャー14,17により衝撃を吸収緩和するため、引張力抑制部材6の両端部を保持する上下フランジ板4,5や引張力抑制部材6が変形したり、破損したりするのを防止できる。
When an excessive earthquake more than expected occurs and the laminated rubber
1 免震用積層ゴム
2 中空部
3 積層ゴム本体
4,5 上下一対のフランジ板
6 引張力抑制部材
10 ゴム層
11 中間鋼板
14,17 弾性ワッシャー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Seismic isolation laminated
Claims (2)
Priority Applications (1)
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JP2008077224A JP2009228851A (en) | 2008-03-25 | 2008-03-25 | Lamination layer rubber for seismic isolation |
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JP2008077224A Withdrawn JP2009228851A (en) | 2008-03-25 | 2008-03-25 | Lamination layer rubber for seismic isolation |
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JP (1) | JP2009228851A (en) |
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---|---|---|---|---|
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2008
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