JP2011141036A

JP2011141036A - 免震装置

Info

Publication number: JP2011141036A
Application number: JP2011032909A
Authority: JP
Inventors: Keiji Masuda; 圭司増田; Yasuto Sasaki; 康人佐々木; Demin Feng; 徳民馮; Katsumi Kobayashi; 勝巳小林
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 2011-02-18
Filing date: 2011-02-18
Publication date: 2011-07-21
Anticipated expiration: 2027-03-13
Also published as: JP4971510B2

Abstract

【課題】免震装置に引張力が作用した場合であっても、免震用積層ゴムのダメージを低減できる免震装置を提供すること。
【解決手段】免震装置８は、免震用積層ゴム１０と、この免震用積層ゴム１０の上下にそれぞれ接合され上部の構造体１２または下部の構造体１４にボルトＢで取着される上下のフランジプレート２２とを備えている。上下のフランジプレート２２の少なくとも一方が、構造体１２または構造体１４にボルトＢで取着され内側に孔２８が形成された外側プレート２４と、免震用積層ゴム１０に取着され孔２８に移動可能に挿入された内側プレート２６とで構成されている。外側プレート２４の孔２８の周囲の内周部と、孔２８に臨む内側プレート２６の外周部には、互いに係合可能で対向する構造体１２に近づくにつれて内側プレート２６の断面積を大きくする傾斜面２４Ａ、２６Ａがそれぞれ形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、上部の構造体と下部の構造体との間に設けられる免震装置に関する。

免震装置は、免震用積層ゴムと、この免震用積層ゴムの上下にそれぞれ接合され上部の構造体または下部の構造体に取着される上下のフランジプレートとを備えている（特許文献１）。
免震用積層ゴムは、ゴムシートと鋼板を交互に接着して重ねた部材であり、鉛直方向に硬く、水平方向に柔らかく変形するという特徴を持っている。
このような免震用積層ゴムを備えた免震装置を用いて免震建物を設計する際、高層建物などの場合、隅柱において免震用積層ゴムに引張力が生じる場合がある。

特開２０００−１７０８３５

この引張力に対して免震用積層ゴムで抵抗しようとした場合、ゴムシートと鋼板との接着力に期待することになり、免震用積層ゴムにダメージを与えてしまうことが懸念される。
従って、この免震用積層ゴムに作用する引張力の処理が問題となっている。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、免震装置に引張力が作用した場合であっても、免震用積層ゴムのダメージを低減できる免震装置を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明は、上部の構造体と下部の構造体との間に設けられる免震装置であって、前記免震装置は、免震用積層ゴムと、この免震用積層ゴムの上下にそれぞれ接合され前記上部の構造体または前記下部の構造体に取着される上下のフランジプレートとを備え、前記上下のフランジプレートの少なくとも一方は、前記構造体に取着され内側に孔が形成された外側プレートと、前記免震用積層ゴムに取着され前記孔に移動可能に挿入された内側プレートとで構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、引張力が生じた際に、免震用積層ゴムが内側プレートと共に、外側プレート及び構造体から浮き上がり、免震用積層ゴムへのダメージが低減される。

第１の実施の形態の免震装置の正面図である。図１のＡＡ断面図である。第２の実施の形態の免震装置の正面図である。図３のＡＡ断面図である。（Ａ）は第３の実施の形態の免震装置の要部の正面図、（Ｂ）は第４の実施の形態の免震装置の要部の正面図、（Ｃ）は第５の実施の形態の免震装置の要部の正面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。
（第１の実施の形態）
図１は第１の実施の形態の免震装置の正面図、図２は図１のＡＡ断面図を示す。
免震装置８は、上部の構造体１２と下部の構造体１４との間に設けられ、下部の構造体１４上において上部の構造体１２を免震支持するものである。
ここで、下部の構造体１４とは、例えば、基礎や建物などであり、上部の構造体１２とは建物や柱や床などであり、このような上部の構造体１２と下部の構造体１４との間に免震装置８は複数設けられる。
免震装置８は、免震用積層ゴム１０と、この免震用積層ゴム１０の上下にそれぞれ接合され上部の構造体１２または下部の構造体１４にボルトＢで取着される上下のフランジプレート２２とを備えている。
免震用積層ゴムは多数のゴムシートと鋼板とが交互に重ね合わされ接合されたものであり、内部に、振動のエネルギを吸収する鉛の柱が挿入されているものや挿入されていないものがあり、本発明は双方に適用される。

第１の実施の形態では、上下のフランジプレート２２のうち、下部の構造体１４に取着されるフランジプレート２２が、構造体１４にボルトＢで取着され内側に孔２８が形成された外側プレート２４と、免震用積層ゴム１０に取着され孔２８に移動可能に挿入された内側プレート２６とで構成されている。
内側プレート２６は、免震用積層ゴム１０の断面よりも大きな断面で形成され、内側プレート２６の中心と免震用積層ゴム１０の軸心とは合致している。
本実施の形態では、内側プレート２６および孔２８は円形で形成され、外側プレート２４は環板状に形成されている。
本実施の形態では、内側プレート２６と外側プレート２４は同一の厚さで形成されている。
また、本実施の形態では、外側プレート２４の孔２８の周囲の内周部と、孔２８に臨む内側プレート２６の外周部には、互いに係合可能で対向する上部の構造体１２に近づくにつれて内側プレート２６の断面積を大きくする傾斜面２４Ａ、２６Ａがそれぞれ形成されている。

次に、作用効果について説明する。
免震装置８に引張力が作用した際、免震用積層ゴム１０と内側プレート２６は引張方向である上下方向において外側プレート２４に対して切り離されているので、免震用積層ゴム１０は内側プレート２６と共に、外側プレート２４から浮き上がる。
したがって、免震用積層ゴム１０に引張力は作用せず、免震用積層ゴム１０へのダメージを低減することが可能となる。
また、免震用積層ゴム１０が内側プレート２６と共に、外側プレート２４から浮き上がっても、内側プレート２６の傾斜面、２６Ａと外側プレート２４の傾斜面２４Ａが係合するため、免震用積層ゴム１０に作用するせん断力は上下の構造体１２、１４間で伝達され、免震性能が発揮される。
また、本実施の形態では、外側プレート２４の内周部と、内側プレート２６の外周部に、互いに係合可能で対向する上部の構造体１２に近づくにつれて内側プレート２６の断面積を大きくする傾斜面２４Ａ、２６Ａがそれぞれ形成されているので、免震用積層ゴム１０の浮き上がりが円滑になされ、免震用積層ゴム１０へのダメージを低減する上でより有利となっている。

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。
図３は第２の実施の形態の免震装置の正面図、図４は図３のＡＡ断面図を示す。
なお、以下の実施の形態において、第１の実施の形態と同様な箇所、部材に同一の符号を付してその説明を簡略化し、または省略して要部のみを説明する。
免震装置８は、免震用積層ゴム１０と、この免震用積層ゴム１０の上下にそれぞれ接合され上部の構造体１２または下部の構造体１４にボルトＢで取着される上下のフランジプレート２２とを備えている。

第１の実施の形態と同様に、上下のフランジプレート２２のうち、下部の構造体１４に取着されるフランジプレート２２が、構造体１４にボルトＢで取着され内側に孔２８が形成された外側プレート２４と、免震用積層ゴム１０に取着され孔２８に移動可能に挿入された内側プレート２６とで構成されている。
内側プレート２６は、免震用積層ゴム１０の断面よりも大きな断面で形成され、内側プレート２６の中心と免震用積層ゴム１０の軸心とは合致している。
本実施の形態では、内側プレート２６および孔２８は多角形（正八角形）で形成され、外側プレート２４は環板状に形成されている。なお、多角形は、免震用積層ゴム１０に作用するせん断力を上下の構造体１２、１４間で伝達する必要があるため、八角形程度が望ましい。

本実施の形態では、外側プレート２４の厚さは内側プレート２６の厚さよりも大きい寸法で形成されている。そして、外側プレート２４が構造体１４に取着される面と、免震用積層ゴム１０に接合された面と反対に位置する内側プレート２６の面とを同一面上に位置させた状態で、外側プレート２４は、内側プレート２６よりも対向する構造体１２に近づく方向に突出している。
また、本実施の形態でも、外側プレート２４の孔２８の周囲の内周部と、孔２８に臨む内側プレート２６の外周部には、互いに係合可能で対向する上部の構造体１２に近づくにつれて内側プレート２６の断面積を大きくする傾斜面２４Ａ、２６Ａがそれぞれ形成されている。
また、本実施の形態では、外側プレート２４は、孔２８の周方向に沿って分割された複数の分割体２４０２で構成され、それら各分割体２４０２はボルトＢにより構造体１４に取着されている。なお、分割体２４０２を相互に連結するようにすると、構造体１４と固定するボルトＢの本数を減らすことができる。

次に、作用効果について説明する。
免震装置８に引張力が作用した際、免震用積層ゴム１０と内側プレート２６は引張方向である上下方向において外側プレート２４に対して切り離されているので、免震用積層ゴム１０は内側プレート２６と共に、外側プレート２４から浮き上がる。
したがって、免震用積層ゴム１０に引張力は作用せず、免震用積層ゴム１０へのダメージを低減することが可能となる。
また、免震用積層ゴム１０が内側プレート２６と共に、外側プレート２４から浮き上がっても、内側プレート２６の傾斜面２６Ａと外側プレート２４の傾斜面２４Ａが係合するため、免震用積層ゴム１０に作用するせん断力は上下の構造体１２、１４間で伝達され、免震性能が発揮される。
また、本実施の形態では、外側プレート２４の内周部と内側プレート２６の外周部に、互いに係合可能で対向する上部の構造体１２に近づくにつれて内側プレート２６の断面積を大きくする傾斜面２４Ａ、２６Ａがそれぞれ形成されているので、免震用積層ゴム１０の浮き上がりが円滑になされ、免震用積層ゴム１０へのダメージを低減する上でより有利となっている。
また、本実施の形態では、外側プレート２４の厚さは内側プレート２６の厚さよりも大きい寸法で形成されており、このように外側プレート２４の厚さを内側プレート２６の厚さよりも大きな寸法に調整することで、免震建物設計時の浮き上がり量に応じた免震装置８の設計が可能となる。

（第３、第４、第５の実施の形態）
次に、第３乃至第５の実施の形態について説明する。
図５（Ａ）は第３の実施の形態の免震装置の要部の正面図、（Ｂ）は第４の実施の形態の免震装置の要部の正面図、（Ｃ）は第５の実施の形態の免震装置の要部の正面図を示す。
図５（Ａ）に示す第３の実施の形態は、第１、第２の実施の形態と同様に、外側プレート２４の孔２８の周囲の内周部と、孔２８に臨む内側プレート２６の外周部には、互いに係合可能で対向する上部の構造体１２に近づくにつれて内側プレート２６の断面積を大きくする傾斜面２４Ａ、２６Ａがそれぞれ形成されている。
また、第２の実施の形態と同様に、外側プレート２４の厚さは内側プレート２６の厚さよりも大きい寸法で形成され、外側プレート２４が構造体１４に取着される面と、免震用積層ゴム１０に接合された面と反対に位置する内側プレート２６の面とは同一面上に位置している。
そして、内側プレート２６の外周部で免震用積層ゴム１０が取着された面と傾斜面２６Ａとが交わる箇所に面取り３０が施されている。
面取り３０は、内側プレート２６の外周部の全周にわたって設けられ、本実施の形態では面取り３０は湾曲面で形成されている。
第３の実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様な効果が奏され、さらに、面取り３０を備えるので、外側プレート２４の内周部に対する内側プレート２６の外周部の引っ掛かりなどを防止でき、免震用積層ゴム１０の浮き上がりをより円滑に行なう上で有利となる。

図５（Ｂ）に示す第４の実施の形態は、内側プレート２６が、免震用積層ゴム１０が取着され外側プレート２４の厚さよりも小さい寸法の厚さを有する基板部２６０２と、基板部２６０２の外周から免震用積層ゴム１０に臨むように起立された起立板部２６０４とを有している。
そして、起立板部２６０４の外周部が、外側プレート２４の孔２８に移動可能に挿入されている。
外側プレート２４の孔２８の周囲の内周部と、孔２８に臨む起立板部２６０４の外周部には、互いに係合可能で対向する上部の構造体１２に近づくにつれて起立板部２６０４の輪郭を大きくする傾斜面２４Ａ、２６Ａがそれぞれ形成されている。
そして、外側プレート２４が下部の構造体１４に取着される面と、免震用積層ゴム１０に取着された面と反対に位置する基板部２６０２の面とは同一面上に位置している。
本実施の形態では、起立板部２６０４の高さを外側プレート２４の厚さに揃えている。
第４の実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様な効果が奏され、さらに、傾斜面２６Ａを有する起立板部２６０４を備えるので、免震用積層ゴム１０の浮き上がりをより円滑に行なう上で有利となる。
また、本実施の形態では、起立板部２６０４の高さを外側プレート２４の厚さに揃えているので、外側プレート２４の内周部に対する内側プレート２６の外周部の引っ掛かりなどを防止でき、免震用積層ゴム１０の浮き上がりをより円滑に行なう上で有利となる。

図５（Ｃ）に示す第５の実施の形態は、第４の実施の形態に、つば部２６０６を加えたものである。
すなわち、内側プレートは、免震用積層ゴム１０が取着され外側プレート２４の厚さよりも小さい寸法の厚さを有する基板部２６０２と、基板部２６０２の外周から免震用積層ゴム１０に臨むように起立された起立板部２６０４と、起立板部２６０４の先部の外周から基板部２６０２から離れる方向に突設されたつば部２６０６とを有している。つば部２６０６は、起立板部２６０４の先部の外周に全周にわたって延在していてもよく、あるいは、起立板部２６０４の先部の外周に周方向に間隔をおいて複数設けるようにしてもよい。
そして、起立板部２６０４の外周部が、外側プレート２４の孔２８に移動可能に挿入されている。
外側プレート２４の孔２８の周囲の内周部と、孔２８に臨む起立板部２６０４の外周部には、互いに係合可能で対向する上部の構造体１２に近づくにつれて起立板部２６０４の輪郭を大きくする傾斜面２４Ａ、２６Ａがそれぞれ形成されている。
そして、外側プレート２４が下部の構造体１４に取着される面と、免震用積層ゴム１０に取着された面と反対に位置する基板部２６０２の面とは同一面上に位置し、かつ、つば部２６０６と外側プレート２４との間に上下方向に沿った隙間Ｓが確保されている。
第５の実施の形態によれば、第４の実施の形態と同様な効果が奏され、さらに、つば部２６０６を備えるので、免震用積層ゴム１０の浮き上がり時に内側プレート２６が水平面に対して傾いた際に、つば部２６０６が外側プレート２４に当接することで内側プレート２６に働く圧縮力を分散できる点で有利となる。

なお、本実施の形態では、上下のフランジプレート２２のうちの下側のフランジプレート２２のみを、外側プレート２４と内側プレート２６とで構成した場合について説明したが、上側のフランジプレート２２のみを外側プレート２４と内側プレート２６とで構成してもよく、あるいは、上下のフランジプレート２２の双方を、外側プレート２４と内側プレート２６とで構成してもよい。

８……免震装置、１０……免震用積層ゴム、１２……上部の構造体、１４……下部の構造体、２２……フランジプレート、２４……外側プレート２４……内側プレート２６Ａ、２６Ａ……傾斜面、２６０２……基板部、２６０４……起立板部、２６０６……つば部２６０６、２８……孔。

Claims

上部の構造体と下部の構造体との間に設けられる免震装置であって、
前記免震装置は、免震用積層ゴムと、この免震用積層ゴムの上下にそれぞれ接合され前記上部の構造体または前記下部の構造体に取着される上下のフランジプレートとを備え、
前記上下のフランジプレートの少なくとも一方は、前記構造体に取着され内側に孔が形成された外側プレートと、前記免震用積層ゴムに取着され前記孔に移動可能に挿入された内側プレートとで構成されている、
ことを特徴とする免震装置。
前記外側プレートの前記孔の周囲の内周部と、前記孔に臨む前記内側プレートの外周部には、互いに係合可能で対向する構造体に近づくにつれて前記内側プレートの断面積を大きくする傾斜面がそれぞれ形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の免震装置。
前記外側プレートの厚さは前記内側プレートの厚さよりも大きい寸法で形成され、
前記外側プレートが前記構造体に取着される面と、前記免震用積層ゴムに取着された面と反対に位置する前記内側プレートの面とを同一面上に位置させた状態で、前記外側プレートは、前記内側プレートよりも対向する構造体に近づく方向に突出している、
ことを特徴とする請求項２記載の免震装置。
前記外側プレートの前記孔の周囲の内周部と、前記孔に臨む前記内側プレートの外周部には、互いに係合可能で対向する構造体に近づくにつれて前記内側プレートの断面積を大きくする傾斜面がそれぞれ形成され、
前記外側プレートの厚さは前記内側プレートの厚さよりも大きい寸法で形成され、
前記外側プレートが前記構造体に取着される面と、前記免震用積層ゴムに取着された面と反対に位置する前記内側プレートの面とを同一面上に位置させた状態で、前記外側プレートは、前記内側プレートよりも対向する構造体に近づく方向に突出している、
ことを特徴とする請求項１記載の免震装置。
前記外側プレートの前記孔の周囲の内周部と、前記孔に臨む前記内側プレートの外周部には、互いに係合可能で対向する構造体に近づくにつれて前記内側プレートの断面積を大きくする傾斜面がそれぞれ形成され、
前記内側プレートの外周部で前記免震用積層ゴムが取着された面と前記傾斜面とが交わる箇所に面取りが施されている、
ことを特徴とする請求項１記載の免震装置。
前記内側プレートは、前記免震用積層ゴムが取着され前記外側プレートの厚さよりも小さい寸法の厚さを有する基板部と、前記基板部の外周から前記免震用積層ゴムに臨むように起立された起立板部とを有し、
前記起立板部の外周部が前記孔に移動可能に挿入され、
前記外側プレートの前記孔の周囲の内周部と、前記孔に臨む前記起立板部の外周部には、互いに係合可能で対向する構造体に近づくにつれて前記起立板部の輪郭を大きくする傾斜面がそれぞれ形成され、
前記外側プレートが前記構造体に取着される面と、前記免震用積層ゴムに取着された面と反対に位置する前記基板部の面とは同一面上に位置している、
ことを特徴とする請求項１記載の免震装置。
前記内側プレートは、前記免震用積層ゴムが取着され前記外側プレートの厚さよりも小さい寸法の厚さを有する基板部と、前記基板部の外周から前記免震用積層ゴムに臨むように起立された起立板部と、前記起立板部の先部の外周から前記基板部から離れる方向に突設されたつば部とを有し、
前記起立板部の外周部が前記孔に移動可能に挿入され、
前記外側プレートの前記孔の周囲の内周部と、前記孔に臨む前記起立板部の外周部には、互いに係合可能で対向する構造体に近づくにつれて前記起立板部の輪郭を大きくする傾斜面がそれぞれ形成され、
前記外側プレートが前記構造体に取着される面と、前記免震用積層ゴムに取着された面と反対に位置する前記基板部の面とは同一面上に位置し、かつ、前記つば部と前記外側プレートとの間に上下方向に沿った隙間が確保されている、
ことを特徴とする請求項１記載の免震装置。
前記外側プレートは、前記孔の周方向に沿って分割された複数の分割体で構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の免震装置。
前記内側プレートは、前記免震用積層ゴムの断面よりも大きな断面で形成され、かつ、前記内側プレートの中心と前記免震用積層ゴムの軸心とは合致している、
ことを特徴とする請求項１記載の免震装置。
前記孔の断面および前記内側プレートは円形または多角形で形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の免震装置。