JP2011038394A - Elastic load bearing body - Google Patents

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株式会社川金コアテック
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an elastic load bearing body with increased surface pressure by which the whole support is minimized, and the cost is reduced. <P>SOLUTION: In the elastic load bearing body 1 comprising an upper steel plate 2, a lower steel plate 3 and a rubber layer 4 interposed between them, at least one of a lower surface of the upper steel plate 2 and an upper surface of the lower steel plate 3 has a curved surface 5 so that the thickness of the rubber layer 4 may gradually increase from the center to the outer peripheral part. The elastic load bearing body 1 is applied to a sliding bearing or a fixed bearing arranged between upper and lower structures of a bridge. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、弾性荷重支持体に関し、さらに詳細には、橋梁において上部構造と下部構造との間に設置される支承にその本体として組み込まれる弾性荷重支持体に関する。   The present invention relates to an elastic load support, and more particularly to an elastic load support incorporated as a main body in a support installed between an upper structure and a lower structure in a bridge.
ゴムを主体とする弾性荷重支持体を使用した支承に要求される機能として、上部構造の荷重を下部構造に伝達する鉛直荷重支持機能と上部構造の回転を可能とする回転機能とがある。ゴムは荷重を受けると弾性により圧縮変形する性質を有するので、後者の回転機能はゴムの弾性を利用したものである。他方、鉛直荷重支持機能に関しては、弾性荷重支持体は、上部構造が回転をしたとき、これに追従するためにゴムに引張応力が発生しない程度の鉛直ひずみを生じることが必要である。   The functions required for the support using the elastic load support mainly composed of rubber include a vertical load support function for transmitting the load of the upper structure to the lower structure and a rotation function for enabling the rotation of the upper structure. Since rubber has the property of being compressed and deformed by elasticity when subjected to a load, the latter rotation function utilizes the elasticity of rubber. On the other hand, regarding the vertical load support function, the elastic load support body needs to generate a vertical strain that does not generate a tensile stress in the rubber in order to follow the upper structure when it rotates.
弾性荷重支持体に鉛直ひずみが生じると、ゴムは変形しても体積変化を生じないという性質を有することから、図12(a)に示すように、ゴムは側方へ大きく膨出するという現象が生じる(Rは鉛直荷重を示す)。このゴムの膨出は、ゴムに局部的なせん断応力を発生させ、悪影響をもたらす。したがって、鉛直ひずみを生じても膨出量ができるだけ少ないことが望ましい。以上のようなことから、ゴムを主体とする弾性荷重支持体は、鉛直荷重によって受ける面圧を小さくして、膨出が少なくなるような設計とせざるを得ない。この結果、弾性荷重支持体は大型化し、支承全体としても大きなものとなってしまう。   When vertical strain is generated in the elastic load support, the rubber does not change in volume even if it is deformed. Therefore, as shown in FIG. 12 (a), the rubber bulges greatly to the side. (R represents a vertical load). This bulging of the rubber generates a local shear stress in the rubber and brings about an adverse effect. Therefore, it is desirable that the amount of bulging is as small as possible even when vertical strain occurs. From the above, the elastic load support mainly composed of rubber has to be designed so that the surface pressure received by the vertical load is reduced and the swelling is reduced. As a result, the elastic load support becomes large and the entire support becomes large.
特許文献1,2には高面圧化を図った弾性荷重支持体が開示されている。この弾性荷重支持体は、ゴム層を挟む上下部鋼板の外周部に環状の反力壁を設け、またゴム層の外周に環状の凹部を設けたものである。この弾性荷重支持体は、鉛直荷重によってゴム層に発生するせん断力を反力壁によって拘束し、また、環状凹部がゴム層の膨出を吸収するごとくし、これによって高面圧に耐えるようにしている。   Patent Documents 1 and 2 disclose elastic load supports that achieve a high surface pressure. In this elastic load support, an annular reaction force wall is provided on the outer periphery of the upper and lower steel plates sandwiching the rubber layer, and an annular recess is provided on the outer periphery of the rubber layer. This elastic load support restrains the shear force generated in the rubber layer by the vertical load by the reaction wall, and makes the annular recess absorb the swelling of the rubber layer, thereby to withstand high surface pressure. ing.
特開平11−236944号公報JP 11-236944 A 特開2004−308109号公報JP 2004-308109 A
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、弾性荷重支持体の高面圧化を図り、これによって支承全体をコンパクト化し、またコストの低減を図ることができる弾性荷重支持体を提供することにある。
The present invention has been made based on the technical background as described above, and achieves the following object.
An object of the present invention is to provide an elastic load support capable of increasing the surface pressure of the elastic load support, thereby reducing the size of the entire support and reducing the cost.
弾性荷重支持体に鉛直荷重が作用すると、弾性荷重支持体の面圧分布は一定ではなく、図11に示すように、面圧は中央部が最大で外周部にゆくにつれて小さくなる。この発明の発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、この面圧分布に着目した。そして、弾性荷重支持体の鉛直剛性分布を面圧分布に応じたものとすれば、すなわち、中央部において鉛直剛性を大きくし、外周部にゆくにつれて鉛直剛性が小さくなるようにすれば高面圧に耐えることができ、しかも外周部の鉛直剛性が小さいので回転しやすくなることを見出した。   When a vertical load acts on the elastic load support, the surface pressure distribution of the elastic load support is not constant, and as shown in FIG. 11, the surface pressure becomes maximum as the central portion reaches the outer peripheral portion. The inventor of the present invention paid attention to this surface pressure distribution as a result of intensive studies in order to solve the above problems. Then, if the vertical stiffness distribution of the elastic load support is in accordance with the surface pressure distribution, that is, if the vertical stiffness is increased at the central portion and the vertical stiffness is reduced toward the outer peripheral portion, the high surface pressure is increased. It has been found that it is easy to rotate because of its low vertical rigidity at the outer periphery.
この発明は上記のような知見に基づいてなされたものであり、次のような手段を採用している。
すなわち、この発明は、上部鋼板と下部鋼板との間にゴム層が形成されてなる弾性荷重支持体であって、
前記ゴム層の厚みが中央部から外周部にかけて漸増するように、前記上部鋼板の下面及び下部鋼板の上面の少なくとも一方が曲面をなしていることを特徴とする弾性荷重支持体にある。
The present invention has been made on the basis of the above knowledge, and employs the following means.
That is, the present invention is an elastic load support in which a rubber layer is formed between an upper steel plate and a lower steel plate,
In the elastic load support, at least one of the lower surface of the upper steel plate and the upper surface of the lower steel plate is curved so that the thickness of the rubber layer gradually increases from the center to the outer periphery.
より具体的には、前記曲面の外周部は、曲率半径が他の部分よりも小さくなっている。   More specifically, the radius of curvature of the outer peripheral portion of the curved surface is smaller than that of other portions.
前記弾性荷重支持体は、上部構造と下部構造との間に設置される橋梁の支承に組み込まれる。前記支承は滑り支承であり、前記上部鋼板の上部に滑り材が設けられている。あるいは、前記支承は固定支承であり、前記弾性荷重支持体の中央部に上下部構造間で水平力を伝達するせん断キーを挿入するための貫通穴が設けられている。   The elastic load support is incorporated into a bridge support installed between the superstructure and the substructure. The bearing is a sliding bearing, and a sliding material is provided on the upper part of the upper steel plate. Alternatively, the support is a fixed support, and a through hole for inserting a shear key for transmitting a horizontal force between the upper and lower structures is provided at the center of the elastic load support.
この発明によれば、ゴム層の厚みが中央部から外周部にかけて漸増しているので、弾性荷重支持体は中央部において一次形状係数が大きく、すなわち鉛直剛性が大きく、外周にゆくにつれて鉛直剛性が小さくなる。したがって、鉛直剛性分布が面圧分布に対応したものとなり、弾性荷重支持体は、回転に必要な鉛直ひずみを生じながら、高面圧に耐えることができる。また、同時にゴムの膨出を抑えることができ、外周部の局部せん断ひずみの発生を少なくすることができる。これにより、弾性荷重支持体を面積及び高さにおいて小さなものとすることができ、支承全体としてもコンパクトなものとすることができ、低コスト化を図ることができる。   According to the present invention, since the thickness of the rubber layer is gradually increased from the central part to the outer peripheral part, the elastic load support has a large primary shape factor in the central part, that is, the vertical rigidity is large, and the vertical rigidity is increased toward the outer periphery. Get smaller. Therefore, the vertical stiffness distribution corresponds to the surface pressure distribution, and the elastic load support can withstand high surface pressure while generating vertical strain necessary for rotation. At the same time, the swelling of rubber can be suppressed, and the occurrence of local shear strain in the outer peripheral portion can be reduced. Thereby, an elastic load support body can be made small in area and height, the entire bearing can be made compact, and cost reduction can be achieved.
この発明による弾性荷重支持体の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows embodiment of the elastic load support body by this invention. 同実施形態のものを縮小して示す平面図である。It is a top view which reduces and shows the thing of the same embodiment. 同実施形態のものを適用した滑り支承を示す橋軸直角方向断面図である。It is a bridge axis perpendicular direction sectional view showing the slide bearing to which the thing of the embodiment is applied. 同滑り支承の橋軸方向断面図である。It is a bridge axis direction sectional view of the sliding bearing. 図4のA−A線矢視断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4. 弾性荷重支持体の別の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another embodiment of an elastic load support body. 同実施形態のものを縮小して示す平面図である。It is a top view which reduces and shows the thing of the same embodiment. 弾性荷重支持体のさらに別の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another embodiment of an elastic load support body. 同実施形態のものを縮小して示す平面図である。It is a top view which reduces and shows the thing of the same embodiment. 同実施形態のものを適用した固定支承を示す橋軸方向断面図である。It is a bridge axial direction sectional view showing the fixed bearing to which the thing of the embodiment is applied. 弾性荷重支持体に鉛直荷重が作用した際の面圧分布を示す図である。It is a figure which shows the surface pressure distribution at the time of a vertical load acting on an elastic load support body. 弾性荷重支持体に鉛直荷重が作用した際のゴムの膨出現象を示す図である。It is a figure which shows the swelling phenomenon of rubber | gum when a vertical load acts on an elastic load support body.
この発明の実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図1,図2に示すように、弾性荷重支持体1は、上部鋼板2と、下部鋼板3と、これら上下部鋼板2,3間に配置されるゴム層4とで構成される。弾性荷重支持体1は平面円形である円柱状あるいは、平面四角形である角柱状に形成される。弾性荷重支持体1は、この実施形態では平面円形であり、上下部鋼板2,3はいずれも円形のものである。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the elastic load support 1 includes an upper steel plate 2, a lower steel plate 3, and a rubber layer 4 disposed between the upper and lower steel plates 2 and 3. The elastic load support 1 is formed in a cylindrical shape that is a planar circle or a prismatic shape that is a planar rectangle. In this embodiment, the elastic load support 1 is a circular plane, and the upper and lower steel plates 2 and 3 are both circular.
下部鋼板3は上下面とも平坦面となっている所要の厚みを有する通常の鋼板である。これに対し、上部鋼板2は上面が平坦面であるが下面は凸状の曲面5となっている。その結果、ゴム層4はその厚みが荷重支持体1の中央部から外周部にかけて漸増している。したがって、ゴム層4の厚みは中央部が最も薄い。このゴム層4の厚み変化は、上部鋼板2の曲面5によって規定される。曲面5の形状は、種々の形状をとることができるが、ゴム層4の厚み変化が大きくない形状、例えば鉛直断面が放物線状となる形状が望ましい。ただし、曲面5の外周部5aは曲率半径が他の部分よりも小さくなっている。   The lower steel plate 3 is a normal steel plate having a required thickness that is flat on both the upper and lower surfaces. On the other hand, the upper steel plate 2 has a flat upper surface but a lower curved surface 5 on the lower surface. As a result, the thickness of the rubber layer 4 gradually increases from the center portion to the outer peripheral portion of the load support 1. Therefore, the rubber layer 4 has the smallest thickness at the center. The thickness change of the rubber layer 4 is defined by the curved surface 5 of the upper steel plate 2. The shape of the curved surface 5 can take various shapes, but a shape in which the thickness change of the rubber layer 4 is not large, for example, a shape in which the vertical cross section is a parabolic shape is desirable. However, the outer peripheral portion 5a of the curved surface 5 has a smaller radius of curvature than the other portions.
弾性荷重支持体1は、周知の積層ゴムと同様に、上下部鋼板2,3及びゴム層4を加硫接着して作られる。ゴム層4の材料としては、クロロプレン系の合成ゴムや天然ゴムを用いることができるが、耐疲労性等の観点から天然ゴムを用いることが望ましい。弾性荷重支持体1の外周は、被覆ゴム層6で覆われている。   The elastic load support 1 is made by vulcanizing and bonding the upper and lower steel plates 2 and 3 and the rubber layer 4 in the same manner as a known laminated rubber. As a material for the rubber layer 4, chloroprene-based synthetic rubber or natural rubber can be used, but it is desirable to use natural rubber from the viewpoint of fatigue resistance. The outer periphery of the elastic load support 1 is covered with a covering rubber layer 6.
図3〜図5は、上記弾性荷重支持体1を橋梁において滑り支承の本体(ゴム沓)として組み込んだ使用例を示している。上部構造である橋桁11(鋼桁)のフランジ12の下面には中央にボス孔14を有する四角形のソールプレート13が溶接により固着されている。このソールプレート13の下面に、四角形の鋼板からなる上沓15がボルト17により固定されている。上沓15は、ボス孔14に嵌合するせん断キー16を有している。   3 to 5 show a use example in which the elastic load support 1 is incorporated as a main body (rubber rod) of a sliding bearing in a bridge. A rectangular sole plate 13 having a boss hole 14 at the center is fixed to the lower surface of the flange 12 of the bridge girder 11 (steel girder), which is an upper structure, by welding. An upper rod 15 made of a rectangular steel plate is fixed to the lower surface of the sole plate 13 by bolts 17. The upper collar 15 has a shear key 16 that fits into the boss hole 14.
上沓15の下面には滑り部材であるステンレス鋼板18が設けられている。このステンレス鋼板18は上沓15の下面に形成された凹部に、表面が上沓15と同一面となるように嵌め込まれたうえ、溶接により上沓15に固着されている。上沓15の橋軸方向(X方向)両側部には橋軸方向に延びる段部19を有する切欠部20,20が形成されている。   A stainless steel plate 18 as a sliding member is provided on the lower surface of the upper collar 15. The stainless steel plate 18 is fitted into a recess formed on the lower surface of the upper collar 15 so that the surface is flush with the upper collar 15, and is fixed to the upper collar 15 by welding. Notches 20 and 20 having step portions 19 extending in the bridge axis direction are formed on both sides of the upper rod 15 in the bridge axis direction (X direction).
下部構造である橋脚22の上面には、四角形の鋼板からなる下沓21がアンカーボルト23を介して固定されている。下沓21の橋軸方向両側部にはサイドブロック24,24が固定ボルト25を介して取外し自在に固定されている。サイドブロック24は上端に張出部26を有し、この張出部26は上沓15の段部19に緩く係合している。この係合により、橋桁11の橋軸直角方向(Y方向)の移動と、橋桁11の上揚移動とが制限される。   A lower rod 21 made of a rectangular steel plate is fixed to the upper surface of the pier 22 which is a lower structure via an anchor bolt 23. Side blocks 24, 24 are detachably fixed to both sides of the lower rod 21 in the bridge axis direction via fixing bolts 25. The side block 24 has an overhang portion 26 at the upper end, and the overhang portion 26 is loosely engaged with the step portion 19 of the upper collar 15. By this engagement, the movement of the bridge girder 11 in the direction perpendicular to the bridge axis (Y direction) and the lifting movement of the bridge girder 11 are restricted.
この発明による弾性荷重支持体1は、下沓21の上面に載置される。下沓21には弾性荷重支持体1のずれを抑止し、また位置決めをするための複数のずれ止めプレート28が、弾性荷重支持体1の下端部外周に位置するように設けられている。   The elastic load support 1 according to the present invention is placed on the upper surface of the lower collar 21. The lower collar 21 is provided with a plurality of displacement prevention plates 28 for suppressing the displacement of the elastic load support 1 and positioning it so as to be positioned on the outer periphery of the lower end portion of the elastic load support 1.
弾性荷重支持体1の上面には、四角形の鋼板からなる中間プレート30が載置されている。中間プレート30の上面には滑り部材であるテフロン(登録商標、以下同じ)板32が設けられ、テフロン板32はステンレス板18に滑動可能に圧接している。テフロン板32は弾性荷重支持体1と同様に平面円形に形成され、中間プレート30の上面に形成された凹部に嵌め込まれ、接着されている。この状態でテフロン板32の表面は、中間プレート30の上面から突出する。   An intermediate plate 30 made of a square steel plate is placed on the upper surface of the elastic load support 1. A Teflon (registered trademark, hereinafter the same) plate 32 as a sliding member is provided on the upper surface of the intermediate plate 30, and the Teflon plate 32 is slidably pressed against the stainless steel plate 18. The Teflon plate 32 is formed in a flat circular shape like the elastic load support 1, and is fitted into a recess formed on the upper surface of the intermediate plate 30 and bonded thereto. In this state, the surface of the Teflon plate 32 protrudes from the upper surface of the intermediate plate 30.
中間プレート30の橋軸方向両側部31,31は弾性荷重支持体1の上面から張り出している。この両側部31,31には切欠部34,34が形成されている。そして、これらの切欠部34、34にはサイドブロック24,24が緩く嵌入し、係合している。   Both sides 31, 31 of the intermediate plate 30 in the bridge axis direction protrude from the upper surface of the elastic load support 1. Cutouts 34, 34 are formed on both side parts 31, 31. The side blocks 24 and 24 are loosely fitted and engaged with the notches 34 and 34.
上記のような滑り支承において、上部構造11に地震等により水平荷重が作用すると、上部構造11は橋軸方向に移動する。その際、中間プレート30にもステンレス板18とテフロン板32との間の摩擦力を介して水平荷重が作用するが、中間プレート30はサイドブロック24に係合して拘束されているので、移動することができない。したがって、橋桁11の水平移動は、摩擦力に抗してのステンレス板18とテフロン板32とのすべりによってのみ実現され、弾性荷重支持体1には水平荷重が伝達されることはなく、せん断変形を起こすことはない。   In the sliding bearing as described above, when a horizontal load acts on the upper structure 11 due to an earthquake or the like, the upper structure 11 moves in the bridge axis direction. At that time, a horizontal load is also applied to the intermediate plate 30 through the frictional force between the stainless steel plate 18 and the Teflon plate 32. However, the intermediate plate 30 is engaged and restrained by the side block 24, so that it moves. Can not do it. Therefore, the horizontal movement of the bridge girder 11 is realized only by sliding between the stainless steel plate 18 and the Teflon plate 32 against the frictional force, and no horizontal load is transmitted to the elastic load support 1, and shear deformation is performed. Will not cause.
弾性荷重支持体1は水平荷重を伝達する機能を持っていないが、上部構造11の鉛直荷重を下部構造22に伝達する機能と、上部構造11の回転に追従する機能を持っている。弾性荷重支持体1は、上述のように中央部のゴム層4の厚みが最も薄く、外周にゆくにつれて漸増している。このことは、弾性荷重支持体1は中央部において一次形状係数が大きく、すなわち鉛直剛性が大きく、外周にゆくにつれて鉛直剛性が小さくなるということを意味し、弾性荷重支持体1は、図11を参照して説明した、面圧分布に対応した鉛直剛性分布をもっているということである。   The elastic load support 1 does not have a function of transmitting a horizontal load, but has a function of transmitting the vertical load of the upper structure 11 to the lower structure 22 and a function of following the rotation of the upper structure 11. As described above, the elastic load support 1 has the thinnest rubber layer 4 at the center, and gradually increases toward the outer periphery. This means that the elastic load support 1 has a large primary shape factor at the center, that is, the vertical rigidity is large, and the vertical rigidity decreases as it goes to the outer periphery. This means that it has a vertical stiffness distribution corresponding to the surface pressure distribution described with reference to FIG.
したがって、弾性荷重支持体1は、ゴム層を回転機能に必要な所要厚みを有する周知の積層ゴムと比べ、ゴム層の高さが低く、高面圧に耐えることができる。また、同時にゴムの膨出を抑えることができ、外周部の局部せん断ひずみの発生を防止することができる。特に、上部鋼板2の曲面5は外周部5aの曲率半径が小さくなっているので、仮に支圧応力によるゴムの膨出があったとしても、外周部においてその膨出を吸収し、図12(b)に示すように、同図(a)の従来のものに比べて膨出量δを極力小さくすることができる。他方、回転機能に関しては、ゴム層4は外周部において厚くなっているので、鉛直剛性が小さくたわみやすくなり、回転がスムーズとなる。   Therefore, the elastic load support 1 has a lower rubber layer and can withstand high surface pressure than a known laminated rubber having a required thickness necessary for the rotation function of the rubber layer. At the same time, the swelling of the rubber can be suppressed, and the occurrence of local shear strain in the outer peripheral portion can be prevented. In particular, the curved surface 5 of the upper steel plate 2 has a small radius of curvature of the outer peripheral portion 5a. Therefore, even if rubber bulges due to bearing stress, the bulge is absorbed in the outer peripheral portion, and FIG. As shown in b), the bulging amount δ can be made as small as possible as compared with the conventional one shown in FIG. On the other hand, regarding the rotation function, the rubber layer 4 is thick at the outer peripheral portion, so that the vertical rigidity is small and the deflection is easy, and the rotation is smooth.
因みに、弾性荷重支持体のゴム層を等厚とした場合は、8〜12N/mm2 程度の面圧しかとれないが、上記実施形態のものによれば、20〜25N/mm2 と高い面圧をとることができる。したがって、弾性荷重支持体1を面積及び高さにおいて小さなものとすることができ、支承全体としてもコンパクトなものとすることができ、低コスト化を図ることができる。特に、上記のような滑り支承に適用する場合、弾性荷重支持体1の高さが小さくなることから、サイドブロック24も小さく設計することが可能となる。 Incidentally, the case of the equal thickness of the rubber layer of the elastic load support, but unable or 8~12N / mm 2 approximately of the surface pressure, according to the above embodiments, as high as 20~25N / mm 2 surface Pressure can be taken. Therefore, the elastic load support 1 can be made small in area and height, and the entire support can be made compact, and the cost can be reduced. In particular, when applied to the sliding bearing as described above, since the height of the elastic load support 1 is reduced, the side block 24 can also be designed to be small.
図6,図7は、この発明による弾性荷重支持体1の別の実施形態を示している。この弾性荷重支持体1も、図3〜図5に示した滑り支承に本体(ゴム沓)として組み込まれる。上部鋼板2の下面は、図1,図2に示した実施形態のものよりも曲率半径が極めて大きいが、同実施形態のものと同様に凸状の曲面5である。下部鋼板3の上面9は平坦面である。したがって、ゴム層4はその厚みが荷重支持体1の中央部から外周部にかけて漸増している。この実施形態では、上部鋼板1の下面5の外周部5aは、上面まで連続する曲率半径の小さな曲面5aとなっている。また、下部鋼板3の上面9の外周部9aも下面まで連続する曲率半径の小さな曲面9aとなっている。したがって、前記実施形態のものと同様に、弾性荷重支持体1は、外周部においてゴムの膨出を吸収することができ、また回転がスムーズとなる。   6 and 7 show another embodiment of the elastic load support 1 according to the present invention. This elastic load support 1 is also incorporated as a main body (rubber rod) in the sliding bearing shown in FIGS. The lower surface of the upper steel plate 2 is a convex curved surface 5 similar to that of the embodiment, although the curvature radius is extremely larger than that of the embodiment shown in FIGS. The upper surface 9 of the lower steel plate 3 is a flat surface. Therefore, the thickness of the rubber layer 4 is gradually increased from the central portion to the outer peripheral portion of the load support 1. In this embodiment, the outer peripheral portion 5a of the lower surface 5 of the upper steel plate 1 is a curved surface 5a having a small radius of curvature that continues to the upper surface. Moreover, the outer peripheral part 9a of the upper surface 9 of the lower steel plate 3 is also a curved surface 9a having a small curvature radius that continues to the lower surface. Therefore, similarly to the above-described embodiment, the elastic load support 1 can absorb rubber bulging at the outer peripheral portion, and can rotate smoothly.
図8,図9は、この発明による弾性荷重支持体1のさらに別の実施形態を示している。この実施形態では、弾性荷重支持体1は中央部に貫通穴7が設けられている。したがって、上下部鋼板2,3及びゴム層4は環状のものである。弾性荷重支持体1の内周は被覆ゴム層8で覆われている。また曲面5を持つ上部鋼板2の内周部は5bは、ゴムの膨出を防ぐために曲率半径が小さくなっている。その他の構成は、図1,図2に示した実施形態のものと同様である。この弾性荷重支持体1は、図10に示すように、橋梁の固定支承の本体(ゴム沓)として組み込まれる。   8 and 9 show still another embodiment of the elastic load support 1 according to the present invention. In this embodiment, the elastic load support 1 is provided with a through hole 7 in the center. Therefore, the upper and lower steel plates 2 and 3 and the rubber layer 4 are annular. The inner periphery of the elastic load support 1 is covered with a covering rubber layer 8. Further, the inner peripheral portion 5b of the upper steel plate 2 having the curved surface 5 has a small radius of curvature in order to prevent the rubber from bulging. Other configurations are the same as those of the embodiment shown in FIGS. As shown in FIG. 10, the elastic load support 1 is incorporated as a main body (rubber rod) of a fixed support for a bridge.
固定支承は上部構造11の下面に溶接により固定される四角形のソールプレート13と、下部構造22に固定される四角形(円形でもよい)の下沓21とを備えている。下沓21は下部構造22に埋め込まれた複数のアンカーボルト23を介して下部構造22に固定されている。アンカーボルト23はその上端部が下沓21に下方からねじ6により締結される形式のもので、下沓21の上面からは突出しない。このため、弾性荷重支持体1を下沓21上のどの位置にも設置することができる。   The fixed support includes a rectangular sole plate 13 fixed to the lower surface of the upper structure 11 by welding, and a rectangular (or circular) lower collar 21 fixed to the lower structure 22. The lower rod 21 is fixed to the lower structure 22 via a plurality of anchor bolts 23 embedded in the lower structure 22. The anchor bolt 23 is of a type in which the upper end of the anchor bolt 23 is fastened to the lower collar 21 by screws 6 from below, and does not protrude from the upper surface of the lower collar 21. For this reason, the elastic load support 1 can be installed at any position on the lower rod 21.
ソールプレート13の下面には四角形の中間プレート35が固定されている。この中間プレート35は上部構造11に取り付けられるセットボルト36によりソールプレート13に固定される。弾性荷重支持体1は、この中間プレート35と下沓21との間に設置される。弾性荷重支持体1は、中間プレート35と下沓21との間に載置される。   A rectangular intermediate plate 35 is fixed to the lower surface of the sole plate 13. The intermediate plate 35 is fixed to the sole plate 13 by set bolts 36 attached to the upper structure 11. The elastic load support 1 is installed between the intermediate plate 35 and the lower collar 21. The elastic load support 1 is placed between the intermediate plate 35 and the lower collar 21.
中間プレート35には、その中央部に弾性荷重支持体1の貫通穴7と整合する貫通穴38が形成され、これら貫通穴7,38に円柱形のせん断キー39が配置されている。このせん断キー39は下沓21とともに一体に成形された鋳鋼品からなっている。そして、せん断キー39の基部(根元部)には全周に亘ってコーナーR39aが設けられている。せん断キー39の外径は貫通穴7,38の穴径よりも小さく、したがってせん断キー39と貫通穴7,38の周壁との間には隙間が形成されている。せん断キー39の上部には雄ねじ40が設けられ、この雄ねじ40にフランジを構成するリングナット41が固定されている。   The intermediate plate 35 is formed with a through hole 38 aligned with the through hole 7 of the elastic load support 1 at the center thereof, and a cylindrical shear key 39 is disposed in the through holes 7 and 38. The shear key 39 is made of a cast steel product integrally formed with the lower iron 21. A corner R39a is provided on the base (base) of the shear key 39 over the entire circumference. The outer diameter of the shear key 39 is smaller than the hole diameter of the through holes 7 and 38, and therefore a gap is formed between the shear key 39 and the peripheral walls of the through holes 7 and 38. A male screw 40 is provided above the shear key 39, and a ring nut 41 constituting a flange is fixed to the male screw 40.
ソールプレート13には貫通穴7,38と同心をなす嵌合穴42が形成されている。この嵌合穴42にフランジ41が嵌合される。嵌合穴42は貫通穴7,38よりも大径であり、したがってフランジ41はその下面が中間プレート35に係合可能である。フランジ41の外周は凸状湾曲面とされ、またフランジ41の下面と中間プレート35との間、及びフランジ41の上面と上部構造11との間には隙間がそれぞれ形成されている。   The sole plate 13 is formed with a fitting hole 42 concentric with the through holes 7 and 38. The flange 41 is fitted into the fitting hole 42. The fitting hole 42 has a larger diameter than the through holes 7 and 38, and therefore, the lower surface of the flange 41 can be engaged with the intermediate plate 35. The outer periphery of the flange 41 is a convex curved surface, and gaps are formed between the lower surface of the flange 41 and the intermediate plate 35 and between the upper surface of the flange 41 and the upper structure 11.
上記固定支承において、上部構造11の鉛直荷重は弾性荷重支持体1により弾性的に支持される。上部構造11の水平荷重は、ソールプレート13からせん断キー39のフランジ41に直接伝達され、さらにせん断キー39及びこれと一体となった下沓21を介して下部構造22に伝達される。これにより、上部構造11の水平変位が拘束され、弾性荷重支持体1を用いた支承が固定支承として機能する。弾性荷重支持体1には水平荷重は作用しない。   In the fixed support, the vertical load of the upper structure 11 is elastically supported by the elastic load support 1. The horizontal load of the upper structure 11 is directly transmitted from the sole plate 13 to the flange 41 of the shear key 39 and further transmitted to the lower structure 22 via the shear key 39 and the lower rod 21 integrated therewith. Thereby, the horizontal displacement of the upper structure 11 is restrained, and the support using the elastic load support 1 functions as a fixed support. A horizontal load does not act on the elastic load support 1.
上述したように、せん断キー39と貫通穴7,38の周壁との間、フランジ41の下面と中間プレート35との間、及びフランジ41の上面と上部構造11との間にはそれぞれ隙間が存し、またフランジ41の外周は凸状湾曲面とされていることから、弾性荷重支持体1は上部構造11の鉛直方向の回転に追従することが可能である。また、上部構造11に上揚力が作用すると、フランジ41の下面に中間プレート35が係合するので、上揚力を抑制することができる。   As described above, there are gaps between the shear key 39 and the peripheral walls of the through holes 7 and 38, between the lower surface of the flange 41 and the intermediate plate 35, and between the upper surface of the flange 41 and the upper structure 11. In addition, since the outer periphery of the flange 41 is a convex curved surface, the elastic load support 1 can follow the vertical rotation of the upper structure 11. Further, when the upper lifting force acts on the upper structure 11, the intermediate plate 35 engages with the lower surface of the flange 41, so that the upper lifting force can be suppressed.
この使用形態においても、弾性荷重支持体1は水平荷重を伝達する機能を持っていないが、上部構造11の鉛直荷重を下部構造22に伝達する機能と、上部構造11の回転に追従する機能を持っている。そして、この使用態様においても、弾性荷重支持体1は高面圧に耐えることができるので、上述したような作用効果が得られる。すなわち、弾性荷重支持体1を小さなものとすることができ、支承全体としてもコンパクトなものとすることができ、低コスト化を図ることができる。   Even in this form of use, the elastic load support 1 does not have a function of transmitting a horizontal load, but has a function of transmitting the vertical load of the upper structure 11 to the lower structure 22 and a function of following the rotation of the upper structure 11. have. And also in this usage mode, since the elastic load support body 1 can endure high surface pressure, the above-mentioned effects can be obtained. That is, the elastic load support 1 can be made small, the entire support can be made compact, and the cost can be reduced.
上記実施形態あるいは使用形態は例示にすぎず、この発明は種々の態様を採ることができる。例えば、上記2つの実施形態では上部鋼板の下面を曲面としたが、下部鋼板の上面を曲面にしてもよい。あるいは、上部鋼板の下面及び下部鋼板の上面の双方を曲面にしてもよい。   The above-described embodiment or usage pattern is merely an example, and the present invention can take various aspects. For example, in the above two embodiments, the lower surface of the upper steel plate is curved, but the upper surface of the lower steel plate may be curved. Alternatively, both the lower surface of the upper steel plate and the upper surface of the lower steel plate may be curved.
1 弾性荷重支持体
2 上部鋼板
3 下部鋼板
4 ゴム層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Elastic load support body 2 Upper steel plate 3 Lower steel plate 4 Rubber layer

Claims (5)

  1. 上部鋼板と下部鋼板との間にゴム層が形成されてなる弾性荷重支持体であって、
    前記ゴム層の厚みが中央部から外周部にかけて漸増するように、前記上部鋼板の下面及び下部鋼板の上面の少なくとも一方が曲面をなしていることを特徴とする弾性荷重支持体。
    An elastic load support in which a rubber layer is formed between an upper steel plate and a lower steel plate,
    Wherein as the thickness of the rubber layer increases gradually toward the outer peripheral portion from the central portion, the lower surface and the elastic load support at least one of the upper surface of the lower steel sheet characterized in that it forms a curved surface of the upper steel plate.
  2. 前記曲面の外周部は、曲率半径が他の部分よりも小さくなっていることを特徴とする請求項1記載の弾性荷重支持体。   The elastic load support according to claim 1, wherein an outer peripheral portion of the curved surface has a smaller radius of curvature than other portions.
  3. 前記弾性荷重支持体は、上部構造と下部構造との間に設置される橋梁の支承に組み込まれることを特徴とする請求項1又は2記載の弾性荷重支持体。   3. The elastic load support according to claim 1, wherein the elastic load support is incorporated in a bridge support installed between an upper structure and a lower structure.
  4. 前記支承は滑り支承であり、前記上部鋼板の上部に滑り材が設けられていることを特徴とする請求項3記載の弾性荷重支持体。   4. The elastic load support according to claim 3, wherein the bearing is a sliding bearing, and a sliding material is provided on an upper portion of the upper steel plate.
  5. 前記支承は固定支承であり、前記弾性荷重支持体の中央部に上下部構造間で水平力を伝達するせん断キーを挿入するための貫通穴が設けられていることを特徴とする請求項3記載の弾性荷重支持体。   The said support is a fixed support, The through-hole for inserting the shear key which transmits a horizontal force between upper-lower structures is provided in the center part of the said elastic load support body. Elastic load support.
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