JP2011220360A - Rubber bearing body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ゴム板と剛性板とを交互に積層してなるゴム支承体、特に免震装置等に用いられるゴム支承体の重量を、所要の強度を確保しつつ低減させる技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for reducing the weight of a rubber bearing body formed by alternately laminating a rubber plate and a rigid board, particularly a rubber bearing body used in a seismic isolation device or the like while ensuring a required strength. .
従来から地震等の振動入力から建築物、構造物を保護するため、例えば特許文献1,2には、ゴムシートと鋼板とを交互に積層したゴム支承体からなる免震装置が開示されている。
Conventionally, in order to protect buildings and structures from vibration inputs such as earthquakes, for example,
しかるに、このようなゴム支承体は、単一種類の重量の重い鋼板が、全体にわたって剛性板として使用されていることから、ゴム支承体の重量が必然的に大きくなり、それ故に、そのゴム支承体の製造や、運搬、施工および設置が困難であった。 However, in such a rubber bearing body, since a single type of heavy steel plate is used as a rigid plate throughout, the weight of the rubber bearing body inevitably increases, and therefore, the rubber bearing body. It was difficult to manufacture, transport, construct and install the body.
本発明は、建築物等への地震等の振動入力に対する所要の強度を確保してなお、特に重量を有効に低減させたゴム支承体を提供するものである。 The present invention provides a rubber bearing body in which the required strength against vibration input such as an earthquake to a building or the like is ensured and the weight is particularly reduced effectively.
積層ゴムの変形時の応力は一般的に、図4(a)に単層パット(ゴム支承体の一枚のゴム板に相当)が圧縮荷重を受ける際に生じる剪断応力を模式的に示すように、パットの中心位置が最も応力が小さく、端部に向かって応力が増加し、また、図4(b)にゴム支承体が剪断変形する際に発生するモーメントを模式的に示すように、ゴム支承体の積層端で応力が最も大きくなる。 As shown in FIG. 4A, the stress at the time of deformation of the laminated rubber is schematically shown as a shear stress generated when a single-layer pad (corresponding to one rubber plate of a rubber support) receives a compressive load. In addition, as shown in FIG. 4 (b), the moment generated when the rubber bearing body undergoes shear deformation is schematically shown. The stress becomes the largest at the end of the rubber bearing.
そこで、前記剛性板の少なくとも一部において、ゴム支承体の変形時に生じる応力が小さい領域に、比重が相対的に小さく強度の相対的に低い硬質部材を配置し、その応力が大きい領域には、比重および強度がともに大きい硬質部材を用いることで、従来のゴム支承体に比べて、比重の小さい硬質部材を用いることに基づき、ゴム支承体全体の重量を低減することができる。 Therefore, in at least a part of the rigid plate, a hard member having a relatively small specific gravity and a relatively low strength is disposed in a region where the stress generated when the rubber bearing is deformed is small, and in a region where the stress is large, By using a hard member having a large specific gravity and strength, the weight of the entire rubber support can be reduced based on the use of a hard member having a low specific gravity compared to a conventional rubber support.
この発明のゴム支承体は、ゴム板と剛性板とを交互に積層してなるものであって、前記剛性板の少なくとも一部を、比重および強度の異なる二種以上の硬質部材の組み合わせにより構成してなることを特徴とするものである。 The rubber bearing body of the present invention is formed by alternately laminating rubber plates and rigid plates, and at least a part of the rigid plate is composed of a combination of two or more kinds of hard members having different specific gravity and strength. It is characterized by being formed.
ここで、強度とは、外力に対する材料の最大限度の抵抗値をいい、金属材料はJIS Z2241、プラスチック材料はJIS K7133で測定するものとする。 Here, the strength refers to the maximum resistance value of the material against an external force. The metal material is measured according to JIS Z2241, and the plastic material is measured according to JIS K7133.
このようなゴム支承体においてより好ましくは、前記剛性板の少なくとも一部の、比重および強度が相対的に高い硬質部材を、比重および強度の低い硬質部材の周りに配設して構成する。 In such a rubber support body, more preferably, a hard member having a relatively high specific gravity and strength is disposed around a hard member having a low specific gravity and strength.
また好ましくは、前記剛性板の少なくとも一部の、比重および強度が相対的に高い硬質部材を、ゴム板と剛性板との積層方向の上部および下部に配設するものである。 Preferably, at least a part of the rigid plate, which is a hard member having a relatively high specific gravity and strength, is disposed at the upper and lower portions in the stacking direction of the rubber plate and the rigid plate.
本発明に係るゴム支承体では、剛性板の少なくとも一部を、比重および強度の異なる二種以上の硬質部材の組み合わせにより構成して、例えば、鋼板より比重および強度の低い硬質部材を部分的に含むことで、ゴム支承体全体の重量を低減させることができるとともに、ゴム支承体の応力の大きい所定の領域に、比重および強度が相対的に高い硬質部材を配置することで、建築物への地震等の振動入力を低減することができる。その結果、ゴム支承体の製造、運搬および施工性を向上させることができる。 In the rubber bearing body according to the present invention, at least a part of the rigid plate is constituted by a combination of two or more types of hard members having different specific gravity and strength. For example, a hard member having a specific gravity and strength lower than that of a steel plate is partially formed. By including, the weight of the entire rubber bearing body can be reduced, and a hard member having a relatively high specific gravity and strength is arranged in a predetermined region where the stress of the rubber bearing body is large, so that Vibration input such as earthquakes can be reduced. As a result, it is possible to improve the manufacture, transportation and workability of the rubber bearing body.
以下に、図面を参照しながら本発明の免震構造を詳細に説明する。
図1は、本発明の免震構造の一の実施形態を示す幅方向断面図である。
Hereinafter, the seismic isolation structure of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view in the width direction showing one embodiment of the seismic isolation structure of the present invention.
図示のゴム支承体1は、例えば、複数枚の円盤状の剛性板および、複数枚の円盤状の弾性状のゴム板2が交互に均一の厚さで積層してなり、上下方向に延びるゴム積層体3と、このゴム積層体3の上端及び下端に固定されたゴム積層体3よりも側方に迫り出した、それぞれの取付面板4とを具える。
The illustrated
ゴム支承体1は、取付面板4に形成された図示しないボルト孔にボルトを挿通して、建造物とそれの基礎とに取り付けられ、建造物はゴム支承体1を介して支持される。
The rubber bearing
ここで、ゴム積層体3の外周には、円筒状に被覆ゴムが配置して、剛性板が外部へ露出することを防ぐことや、またゴム積層体3の中心に免震プラグを圧入して、この免震プラグが塑性変形することで振動のエネルギーを吸収する構成とすることもできる。
Here, a coating rubber is arranged on the outer periphery of the
ゴム積層体3は、例えば剛性板と、例えば未加硫ゴム組成物のような部材とを積層した後に、例えば加硫接着により強固に張り合わせて、それらが不用意に分離したり、位置ズレしないようにする。
For example, after laminating a rigid plate and a member such as an unvulcanized rubber composition, the
このようなゴム支承体1は、振動により水平方向の剪断力を受けた際には、ゴム積層体3が全体として弾性的に剪断変形して、振動のエネルギーを効果的に吸収して、減衰性能等を有することで、振動を速やかに減衰することができる。
また、剛性板とゴム板2とを交互に積層したことで、上下方向に荷重が作用しても、ゴム積層体3の圧縮が抑制されて、復元力を発揮することができる。その結果、ゴム積層体3は剪断変形量の抑制および、上下ばねの増加する効果を発揮できる。
When such a
In addition, since the rigid plates and the
そしてこのゴム支承体1では、剛性板の少なくとも一部、図では全ての剛性板を、比重および強度の異なる二種以上の硬質部材の組み合わせ、図では、比重および強度が相対的に高い第一硬質部材5を、比重および強度の低い第二硬質部材6の周りに配設して構成する。
In this rubber bearing
また好ましくは、ゴム積層体3に配置する第二硬質部材6の直径rは、ゴム積層体3の直径R、第一硬質部材5の強度aと第二硬質部材6の強度bの比がa:bの場合には、R×a/b以下で設けることが好ましく、この範囲では、ゴム支承体1の重量を低減してなお、第二硬質部材6の強度を確保することができる。
Preferably, the diameter r of the second
図2は、本発明のゴム支承体の他の実施形態を示す幅方向断面図である。
なお、先の図に示したゴム支承体と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
この実施形態では、比重および強度が相対的に高い第一硬質部材15を、ゴム積層体3の積層方向の上部および下部に、比重および強度の低い第二硬質部材6を積層方向の中間部に配置する。
FIG. 2 is a cross-sectional view in the width direction showing another embodiment of the rubber bearing body of the present invention.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element similar to the rubber bearing body shown to the previous figure, and the description is abbreviate | omitted.
In this embodiment, the first
好ましくは、ゴム積層体3に配置する第二硬質部材16の高さhは、ゴム積層体3の高さH、第一硬質部材15の強度aと第二硬質部材16の強度板bの比がa:bの場合には、H×a/b以下に設けることが好ましく、この範囲では、ゴム支承体1の重量を低減してなお、第二硬質部材16の強度を確保することができる。
Preferably, the height h of the second
図3は、本発明のゴム支承体の他の実施形態を示す幅方向断面図である。
なお、先の図に示したゴム支承体と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
この実施形態では、比重および強度が相対的に高い第一硬質部材25を、比重および強度の低い第二硬質部材26の周りで、ゴム積層体3の積層方向の上部および下部に配置し、第二硬質部材26を積層方向の中間部に高さhおよび直径rの範囲で配置する。
FIG. 3 is a cross-sectional view in the width direction showing another embodiment of the rubber bearing body of the present invention.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element similar to the rubber bearing body shown to the previous figure, and the description is abbreviate | omitted.
In this embodiment, the first
ところで、それぞれの硬質部材は適宜必要に応じ選択することができるが、例えば第一硬質部材の比重は5.0、その強度が300MPaであり、第二硬質部材の比重は1.0〜5.0、その強度が100MPa〜300MPaであることができ、具体的には、第一硬質部材としてはSS400等の鋼板、第二硬質部材としては、アルミ鋼板やフェノール樹脂のプラスチック等を用いることができる。 By the way, each hard member can be appropriately selected as necessary. For example, the specific gravity of the first hard member is 5.0, the strength is 300 MPa, and the specific gravity of the second hard member is 1.0 to 5. 0, its strength can be 100 MPa to 300 MPa, specifically, a steel plate such as SS400 can be used as the first hard member, and an aluminum steel plate or a phenol resin plastic can be used as the second hard member. .
次に、図および表1に示すような構造を有し、表2に示すような硬質部材を用いて、それぞれの諸元を表3に示すように変化させた実施例ゴム支承体1〜3および、比較例ゴム支承体とのそれぞれにつき、総重量と重量比を算定した。
なお、比較例ゴム支承体は、硬質部材以外の構造については改変を要しないため、実施例ゴム支承体に準ずるものとした。
Next,
In addition, since the comparative example rubber support body does not require modification about structures other than a hard member, it shall be based on an Example rubber support body.
(ゴム支承体の総重量)
実施例ゴム支承体1〜3および、比較例ゴム支承体とのそれぞれにつき、取付面板を除く総重量を算定し、その評価結果を表4に示す。
(Total weight of rubber bearing)
The total weight excluding the mounting face plate was calculated for each of the example rubber supports 1 to 3 and the comparative example rubber support, and the evaluation results are shown in Table 4.
(ゴム支承体の重量比)
実施例ゴム支承体1〜3および、比較例ゴム支承体とのそれぞれにつき、取付面板を除く総重量を算定測定し、その評価結果を表4に示す。
(Rubber bearing weight ratio)
The total weight excluding the mounting face plate was calculated and measured for each of the example
表4の結果から、実施例ゴム支承体1〜3では、比較例ゴム支承体に対して、ゴム支承体の総重量と重量比を低減することができた。
From the results of Table 4, in
1 ゴム支承体
2 ゴム板
3 ゴム積層体
4 取付面板
5,15,25 第一硬質部材
6,16,26 第二硬質部材
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記剛性板の少なくとも一部を、比重および強度の異なる二種以上の硬質部材の組み合わせにより構成してなることを特徴とするゴム支承体。 In the rubber bearing body in which rubber plates and rigid plates are laminated alternately,
At least a part of the rigid plate is formed by a combination of two or more kinds of hard members having different specific gravity and strength.
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