JP2018131757A

JP2018131757A - 構造物用支承装置

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Publication number: JP2018131757A
Application number: JP2017024619A
Authority: JP
Inventors: 合田　裕一; Yuichi Aida; 裕一合田
Original assignee: BBM Co Ltd; Kaimon KK; Miwa Tech Co Ltd
Current assignee: BBM Co Ltd; Kaimon KK; Miwa Tech Co Ltd
Priority date: 2017-02-14
Filing date: 2017-02-14
Publication date: 2018-08-23
Anticipated expiration: 2037-02-14
Also published as: JP6212228B1

Abstract

【課題】構造が簡単で、弾性体の寸法を大きくすることなく、直交する一方の方向の必要性能値（許容変位量・剛性）と直交する他方の方向の必要性能値（許容変位量・剛性）を異なるように設定することが可能な構造物用支承装置を提供することを目的とする。【解決手段】上部構造に固定される上部部材と、下部構造に固定される下部部材と、上部部材と下部部材の間に配置される中間プレートと、上部部材又は下部部材の一方の部材と中間プレート間に配置され、上部構造と下部構造の相対変位に対して一方向変位伝達阻止手段を介して直交する一方の方向の変位のみが伝達される第１弾性部材と、他方の部材と中間プレート間に配置され、上部構造と下部構造の相対変位に対して全方向の変位が伝達される第２弾性部材と、を備え、第２弾性部材の相対変位による変形量を第１弾性部材の相対変位による変形量より小さくなるように設定することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、建築物、橋梁等の構造物に設置され、弾性部材の弾性変位により地震エネルギーを吸収する支承において、直交する二方向で変位量が異なる構造物用支承装置に関する。

従来、建築物や橋梁等の構造物の支承装置として、弾性部材の弾性変位により地震エネルギーを吸収する弾性支承装置が開発されている。

特開２００２−１８８１２２号公報

従来の弾性支承装置は、弾性体それ自体のせん断弾性率は方向性がなく、直交する一方の方向と直交する他方の方向に対して同一の性能値（許容変位量・剛性）を有するものである。

しかしながら、構造物の種別等により、直交する一方の方向の必要性能値（許容変位量・剛性）と直交する他方の方向の必要性能値（許容変位量・剛性）が異なる場合がある。
この場合、弾性支承の形状（構造）を決定するにあたり、その形状（構造）を必要性能の低い方に対応させて設定すると変位性能が不足することになるため、必要性能の高い方に対応させて形状（構造）を設定することになるが、これでは弾性層の平面寸法が大きくなり、弾性支承が大型になり、コスト高を招くことにもなるという問題があった。

本発明は、前記従来技術の持つ問題点を解決する、構造が簡単で、弾性体の寸法を大きくすることなく、直交する一方の方向の必要性能値（許容変位量・剛性）と直交する他方の方向の必要性能値（許容変位量・剛性）を異なるように設定することが可能な構造物用支承装置を提供することを目的とする。

本発明の構造物用支承装置は、前記課題を解決するために、上部構造に固定される上部部材と、下部構造に固定される下部部材と、上部部材と下部部材の間に配置される中間プレートと、上部部材又は下部部材の一方の部材と中間プレート間に配置され、上部構造と下部構造の相対変位に対して一方向変位伝達阻止手段を介して直交する一方の方向の変位のみが伝達される第１弾性部材と、他方の部材と中間プレート間に配置され、上部構造と下部構造の相対変位に対して全方向の変位が伝達される第２弾性部材と、を備え、第２弾性部材の相対変位による変形量を第１弾性部材の相対変位による変形量より小さくなるように設定することを特徴とする。

また、本発明の構造物用支承装置は、一方向変位伝達阻止手段を、一方の部材に直交する一方の方向に平行に伸びる一対のサイドブロックを固定し、サイドブロックの上部と中間プレートの側面が接するように配置して形成することを特徴とする。

また、本発明の構造物用支承装置は、一方向変位伝達阻止手段を、一方の構造部又は中間プレートに一端を固定されたガイドピンと他方に形成された直交する一方の方向に伸びるガイド長孔とガイドピンの他端の係合により形成することを特徴とする。

また、本発明の構造物用支承装置は、第２弾性部材を形成する弾性材の剛性を第１弾性部材を形成する弾性材の剛性より大きくし上部構造と下部構造の相対変位による変形量を第１弾性部材の変形量より小さくすることを特徴とする。

また、本発明の構造物用支承装置は、第１弾性部材と第２弾性部材を同じ剛性の弾性材で形成し第２弾性部材の体積量を第１弾性部材の体積量より大きくし第２弾性部材の上部構造と下部構造の相対変位による変形量を第１弾性部材の変形量より小さくすることを特徴とする。

上部構造に固定される上部部材と、下部構造に固定される下部部材と、上部部材と下部部材の間に配置される中間プレートと、上部部材又は下部部材の一方の部材と中間プレート間に配置され、上部構造と下部構造の相対変位に対して一方向変位伝達阻止手段を介して直交する一方の方向の変位のみが伝達される第１弾性部材と、他方の部材と中間プレート間に配置され、上部構造と下部構造の相対変位に対して全方向の変位が伝達される第２弾性部材と、を備え、第２弾性部材の相対変位による変形量を第１弾性部材の相対変位による変形量より小さくなるように設定することで、第２弾性部材に一方向変異伝達阻止手段を設ける必要がない簡単な構造で、弾性部材の寸法を大きくすることなく、直交する一方の方向の必要性能値（許容変位量・剛性）と直交する他方の方向の必要性能値（許容変位量・剛性）を異なるように設定することが可能となる。
一方向変位伝達阻止手段を、一方の部材に直交する一方の方向に平行に伸びる一対のサイドブロックを固定し、サイドブロックの上部と中間プレートの側面が接するように配置して形成することで、簡単な構成で第１の弾性部材への直交する他方の変位の伝達を阻止し直交する一方の方向の変位のみを伝達することが可能となる。
一方向変位伝達阻止手段を、一方の構造部又は中間プレートに一端を固定されたガイドピンと他方に形成された直交する一方の方向に伸びる長孔とガイドピンの他端の係合により形成することで、簡単な構成で第１の弾性部材への直交する他方の変位の伝達を阻止し直交する一方の方向の変位のみを伝達することが可能となる。
第２弾性部材を形成する弾性材の剛性を第１弾性部材を形成する弾性材の剛性より大きくし上部構造と下部構造の相対変位による変形量を第１弾性部材の変形量より小さくすることで、弾性部材を形成する弾性材の剛性値を変えるだけで簡単に弾性部材の変位に対する変形量を調整することが可能となる。
第１弾性部材と第２弾性部材を同じ剛性の弾性材で形成し第２弾性部材の体積量を第１弾性部材の体積量より大きくし第２弾性部材の上部構造と下部構造の相対変位による変形量を第１弾性部材の変形量より小さくすることで、弾性部材の体積量を変えるだけで簡単に弾性部材の相対変位に対する変形量を調整することが可能となる。

本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。

本発明の実施形態を図により説明する。図１、図２は、本発明の構造物用支承装置の一実施形態を示す側面図と上面図である。

構造物用支承装置１は、建築物や土木構造物等の構造物の上部構造２と下部構造３の間に配置される。構造物用支承装置１は、上部構造２にセットボルト９で固定される上部部材４と、下部構造３にアンカーボルト１０で固定される下部部材５と、上部部材４と下部部材５の間に配置される中間プレート６を備えている。

下部部材５と中間プレート６にゴム等の材料で形成される第１弾性部材７が加硫成形により一体に配置される。上部部材４と中間プレート６にゴム等の材料で形成される第２弾性部材８が加硫生計により一体に配置される。

下部部材５上に直交する一方の方向（以下、「Ｘ方向」という。）に平行に伸びる一対のサイドブロック１１を固定ボルト１２で固定する。サイドブロック１１の鉛直側面が中間プレート６の端部側面と接するように配置する。X方向に平行に伸びる一対のサイドブロック１１の鉛直側面が中間プレート６の端部側面と接するように配置することにより、下部部材５と中間プレート６と一体化された第１弾性部材７は、上部構造２と下部構造３の相対変位の内直交する他方の方向（以下、「Ｙ方向」という。）の変位の伝達が阻止されＸ方向の変位のみ伝達される。

上部部材４と中間プレート６に一体に配置された第２弾性部材８は、第１弾性部材７のように一方向変位伝達阻止手段が設置されていないので、上部構造２と下部構造３の相対変位の全ての方向の変位が伝達される。

構造物の種別において、Ｘ方向の変形量とＹ方向の変形量を異なるように設定される場合がある。図１，図２に示される実施形態では第１弾性部材７がＸ方向の変位のみ伝達され、第２弾性部材８が全方向の変位が伝達されるので、X方向の変形量をＹ方向の変形量より大きく設定する一つの手段は、第１弾性部材を形成する弾性材の剛性値を第２弾性部材を形成する弾性部材の剛性値より小さくすることである。

X方向の変形量をＹ方向の変形量より大きく設定する他の手段は、第１弾性部材７と第２弾性部材８を同じ剛性の弾性材で形成し第２弾性部材８の体積量を第１弾性部材７の体積量より大きくすることである。

第２弾性部材８側にサイドブロック１１のような一方向変位伝達阻止手段を設けることなく、Ｙ方向の相対変位による変形量を設定することが可能となり構造を簡素化することが可能となる。

図１，図２に示される実施形態では、一対のサイドブロック１１でY方向の変位の伝達を阻止しているが、一対のサイドブロック１１でＸ方向の変位の伝達を阻止してもよい。また、下部部材５に配置したサイドブロック１１を上部部材４に配置し、第１弾性部材７を上部部材４と中間プレート６間に配置し、第２弾性部材８を下部部材５と中間プレート６間に配置してもよい。

図３、図４は、本発明の構造物用支承装置１の他の一実施形態を示す側面図と上面図である。構造物用支承装置１は、上部構造２にセットボルト９で固定される上部部材４と、下部構造３にアンカーボルト１０で固定される下部部材５と、上部部材４と下部部材５の間に配置される中間プレート６を備えている。

下部部材５と中間プレート６にゴム等の材料で形成される第１弾性部材７が加硫成形により一体に配置される。第１弾性部材７は、中央に所定幅のＸ方向に伸びる空間が形成されるように配置する。上部部材４と中間プレート６にゴム等の材料で形成される第２弾性部材８が加硫成形により一体に配置される。

中間プレート６の中央にガイドピン１３の一端が螺着される。下部部材５の中央にＸ方向に伸びるガイド長穴１４が形成される。ガイドピン１３の他端がガイド長穴１４にX方向にのみ移動可能に係合する。ガイドピン１３とX方向に伸びるガイド長穴の係合により、第１弾性部材７は、Ｙ方向の変位の伝達が阻止され、Ｘ方向の変位のみ伝達される。

構造物の種別において、Ｘ方向の変形量とＹ方向の変形量を異なるように設定される場合がある。図３，図４に示される実施形態では第１弾性部材７がＸ方向の変位のみ伝達され、第２弾性部材８が全方向の変位が伝達されるので、X方向の変形量をＹ方向の変形量より大きく設定する一つの手段は、第１弾性部材を形成する弾性材の剛性値を第２弾性部材を形成する弾性部材の剛性値より小さく設定することである。

X方向の変形量をＹ方向の変形量より大きく設定する他の手段は、第１弾性部材７と第２弾性部材８を同じ剛性値の弾性材で形成し第２弾性部材８の体積量を第１弾性部材７の体積量より大きく設定することである。

第２弾性部材８側にガイドピン１３、ガイド長穴１４の係合のような一方向変位伝達阻止手段を設けることなく、Ｙ方向の相対変位による変形量を設定することが可能となり構造を簡素化することが可能となる。

図４，図５に示される実施形態では、ガイドピン１３、ガイド長穴１４の係合でY方向の変位の伝達を阻止しているが、ガイドピン１３、ガイド長穴１４の係合でＸ方向の変位の伝達を阻止してもよい。また、下部部材５に配置したガイドピン１３、ガイド長穴１４の係合を上部部材４と中間プレート間に配置し、第１弾性部材７を上部部材４と中間プレート６間に配置し、第２弾性部材８を下部部材５と中間プレート６間に配置してもよい。

図５，図６は、本発明の構造物用支承装置１の別の実施形態を示す側面図と上面図である。この実施形態は、図３，図４に示される実施形態と相違し、ガイドピン１３の一端を下部部材５に螺着し、他端を中間プレート６に形成したガイド長穴１４にX方向にのみ移動可能に係合する。ガイドピン１３とX方向に伸びるガイド長穴との係合により、第１弾性部材７は、Ｙ方向の変位の伝達が阻止され、Ｘ方向の変位のみ伝達される。中間プレート６にガイド長穴１４を形成するため、第２弾性部材８を加硫成形するため、中間プレート６に形成したガイド長穴１４の上部を塞ぐため中間プレート６の上にカバープレート１５を配置し連結ボルト１６で連結固定する。他の構成は、図３、図４に示される実施形態と同様であるので説明を省略する。

以上のように、本発明の構造物用支承装置１によれば、第２弾性部材に一方向変異伝達阻止手段を設ける必要がない簡単な構造で、弾性部材の寸法を大きくすることなく、直交する一方の方向の必要性能値（許容変位量・剛性）と直交する他方の方向の必要性能値（許容変位量・剛性）を異なるように設定することが可能となる。

１：構造物用支承装置、２：上部構造、３：下部構造、４：上部部材、５：下部部材、６：中間プレート、７：第１弾性部材、８：第２弾性部材、９：セットボルト、１０：アンカーボルト、１１：サイドブロック、１２：固定ボルト、１３：ガイドピン、１４：ガイド長穴、１５：カバープレート、１６：連結ボルト

Claims

上部構造に固定される上部部材と、
下部構造に固定される下部部材と、
上部部材と下部部材の間に配置される中間プレートと、
上部部材又は下部部材の一方の部材と中間プレート間に配置され、上部構造と下部構造の相対変位に対して一方向変位伝達阻止手段を介して直交する一方の方向の変位のみが伝達される第１弾性部材と、
他方の部材と中間プレート間に配置され、上部構造と下部構造の相対変位に対して全方向の変位が伝達される第２弾性部材と、
を備え、
第２弾性部材の相対変位による変形量を第１弾性部材の相対変位による変形量より小さくなるように設定することを特徴とする構造物用支承装置。
一方向変位伝達阻止手段を、一方の部材に直交する一方の方向に平行に伸びる一対のサイドブロックを固定し、サイドブロックの上部と中間プレートの側面が接するように配置して形成することを特徴とする請求項１に記載の構造物用支承装置。
一方向変位伝達阻止手段を、一方の部材又は中間プレートに一端を固定されたガイドピンと他方に形成された直交する一方の方向に伸びるガイド長孔とガイドピンの他端の係合により形成することを特徴とする請求項１に記載の構造物用支承装置。
第２弾性部材を形成する弾性材の剛性を第１弾性部材を形成する弾性材の剛性より大きくし上部構造と下部構造の相対変位による変形量を第１弾性部材の変形量より小さくすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の構造物用支承装置。
第１弾性部材と第２弾性部材を同じ剛性の弾性材で形成し第２弾性部材の体積量を第１弾性部材の体積量より大きくし第２弾性部材の上部構造と下部構造の相対変位による変形量を第１弾性部材の変形量より小さくすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の構造物用支承装置。