JP2023077438A - Laminate rubber seismic isolation bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、積層ゴム型免震支承に関する。 The present disclosure relates to a laminated rubber type seismic isolation bearing.
建築構造物や土木構造物などの構造物を地震の振動(震動)から保護する免震装置として、積層ゴム型免震支承(以下、単に「免震支承」と呼ぶ場合がある)が知られている。一般に、免震支承は、ゴム板と金属板とを交互に積層した積層ゴム体を備え、その積層ゴム体の上下両端面に接合された一対のフランジ板を介して下部構造物と上部構造物との間隙に設置される。 Laminated rubber-type seismic isolation bearings (hereinafter sometimes simply referred to as "seismic isolation bearings") are known as seismic isolation devices that protect structures such as building structures and civil engineering structures from earthquake vibrations (vibration). ing. In general, a seismic isolation bearing comprises a laminated rubber body in which rubber plates and metal plates are alternately laminated. placed in the gap between
免震支承は外気に晒される状態で使用されるため、酸素やオゾン、紫外線などの影響によるゴム板の劣化が懸念される。劣化したゴム板が剥がれたり割れたりした場合には、免震支承の性能低下を引き起こす恐れがある。したがって、長期の使用によっても免震支承の性能が確保されるよう、耐候性を向上するための対策を講じてゴム板の劣化を抑えることが肝要である。 Since seismic isolation bearings are used in a state where they are exposed to the outside air, there is concern that the rubber plates may deteriorate due to the effects of oxygen, ozone, and ultraviolet rays. If the deteriorated rubber plate peels off or cracks, there is a risk of degrading the performance of the seismic isolation bearing. Therefore, in order to ensure the performance of seismic isolation bearings even after long-term use, it is essential to take measures to improve weather resistance and suppress deterioration of rubber plates.
従来、耐候性に優れたゴム材料からなるカバーゴムによって積層ゴム体の外周面を被覆し、ゴム板が外気に触れないようにする手法が公知である(例えば、特許文献1)。しかしながら、かかる手法では、カバーゴムを形成するためのゴム部材を準備し、それを積層ゴム体に貼り合わせる作業が必要になるので、部材点数や工数が増大してしまうという不都合があった。 Conventionally, there has been known a method of covering the outer peripheral surface of a laminated rubber body with a cover rubber made of a rubber material having excellent weather resistance to prevent the rubber plate from coming into contact with the outside air (for example, Patent Document 1). However, in such a method, it is necessary to prepare a rubber member for forming the cover rubber and to attach it to the laminated rubber body, which is inconvenient in that the number of members and the number of man-hours increase.
本開示は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、カバーゴムを使用しなくても耐候性を向上できる積層ゴム型免震支承を提供することにある。 The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a laminated rubber-type seismic isolation bearing capable of improving weather resistance without using a cover rubber.
本開示の積層ゴム型免震支承は、ゴム板と剛性板とを交互に積層して形成された積層ゴム体と、前記積層ゴム体の上下両端面に接合された一対のフランジ板とを備え、前記剛性板の外周部の厚みが、前記剛性板の中心側となる本体部の厚みよりも大きい。 A laminated rubber type seismic isolation bearing of the present disclosure includes a laminated rubber body formed by alternately laminating rubber plates and rigid plates, and a pair of flange plates joined to upper and lower end surfaces of the laminated rubber body. , the thickness of the outer peripheral portion of the rigid plate is larger than the thickness of the body portion which is the central side of the rigid plate.
本開示の積層ゴム型免震支承の実施形態について図面を参照しながら説明する。 An embodiment of the laminated rubber type seismic isolation bearing of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
図1に示す積層ゴム型免震支承1(以下、単に「免震支承1」と呼ぶ場合がある)は、ゴム板20と剛性板30とを交互に積層して形成された積層ゴム体10と、その積層ゴム体10の上下両端面に接合された一対のフランジ板11,12とを備える。免震支承1は、全体として柱状に形成されている。本実施形態では、免震支承1が円柱状に形成されているが、これに限られず、例えば平面視で四角形や六角形をなす角柱状に形成されていても構わない。
A laminated rubber-type seismic isolation bearing 1 (hereinafter sometimes simply referred to as a "seismic isolation bearing 1") shown in FIG. and a pair of
免震支承1は、図示しない下部構造物(例えば、建物基礎)と、図示しない上部構造物(例えば、建物躯体)との間隙に設置される。免震支承1は、フランジ板11を介して下部構造物に取り付けられ、フランジ板12を介して上部構造物に取り付けられる。それらの構造物とフランジ板11,12との間には、必要に応じて滑り板や取付フランジなどを介在させてもよい。尚、図1は、そのような間隙への設置に伴う負荷を受けていない、無負荷状態にある免震支承1を示す。特に断らない限り、後述する隙間30gやゴム板20の寸法などは、免震支承1を間隙に設置する前の無負荷状態における寸法を指す。
The seismic isolation bearing 1 is installed in a gap between a lower structure (eg, building foundation) (not shown) and an upper structure (eg, building frame) (not shown). The seismic isolation bearing 1 is attached to a lower structure via a
積層ゴム体10は、その外周面をゴムで被覆したものではない。即ち、この免震支承1では、カバーゴムが使用されていない。積層ゴム体10は、複数枚のゴム板20と、複数枚の剛性板30とを用いて構成されている。本実施形態では、九枚のゴム板21~29と、八枚の剛性板31~38とが用いられている。本明細書では、各ゴム板を「ゴム板21~29」と個別的に称しつつ、これらを一括して「ゴム板20」と総称する。また、各剛性板を「剛性板31~38」と個別的に称しつつ、これらを一括して「剛性板30」と総称する。
The laminated
ゴム板20は、耐クリープ性に優れたゴム材で形成されることが好ましい。特に限定されないが、ゴム板20は、天然ゴムをベースとしたゴム材で形成され、これに各種合成ゴムを併用することも可能である。合成ゴムとしては、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴムなどのジエン系ゴムの他、エチレンプロピレンゴムなどのオレフィン系ゴムが例示される。剛性板30は、鋼板などの金属製の板材で形成されている。但し、これに限られるものではなく、セラミックやプラスチック、繊維強化プラスチックなど非金属製の板材で形成することも可能である。
The
図2は、図1の矩形枠RFで囲まれた領域を拡大した図であり、剛性板38の外周部の周辺を示している。本実施形態では剛性板31~38の形状が互いに同じであるため、図2に示した剛性板37,38を参照して「剛性板30」の説明を行う場合がある。同様に、図2に示したゴム板28,29を参照して「ゴム板20」の説明を行う場合がある。本実施形態の免震支承1では、剛性板30の外周部30pの厚みTpが、剛性板30の中心側(図2では左側)となる本体部30bの厚みTbよりも大きい。即ち、Tp>Tbの関係が成立する。これにより、カバーゴムを使用していないにも関わらず、ゴム板20が外気に触れる範囲を減らして耐候性を向上できる。
FIG. 2 is an enlarged view of the area surrounded by the rectangular frame RF in FIG. In this embodiment, since the
積層ゴム体10の外周面には、上下方向に並んだ剛性板30の外周部30pの隙間30gが形成されている。隙間30gは、フランジ板11の外周部と剛性板30(剛性板31)の外周部30pとの間、及び、フランジ板12の外周部12pと剛性板30(剛性板38)の外周部30pとの間にも形成されている。かかる隙間30gが形成されていることにより、鉛直方向の免震支承1の撓み変形が可能となる。また、厚みTpが厚みTbよりも大きいために、隙間30gの大きさはゴム板20の厚みT20よりも小さい。これにより、そうでない場合と比べて、ゴム板20が外気に触れる範囲を少なくできる。
On the outer peripheral surface of the laminated
隙間30gの大きさは、特に限定されるものではなく、免震支承1の撓み変形などを勘案して適宜に設定可能である。但し、ゴム板20が外気に触れる範囲を減らして耐候性を向上する観点から、隙間30gは、ゴム板20の厚みT20の20%以下であることが好ましく、10%以下であることがより好ましい。同様の観点から、隙間30gは10mm以下であることが好ましく、5mm以下であることがより好ましい。但し、鉛直方向の撓み変形を発揮できるよう、隙間30gは0mmを超えていることが好ましい。尚、免震支承1を間隙に設置した後の負荷状態において、隙間30gは、実質的に0mmでもよいが、鉛直方向の撓み変形を確保する観点から0mmを超えていることが好ましい。外周部30pの厚みTpは、本体部30bの厚みTbの2倍以上であることが好ましく、3倍以上であることがより好ましい。厚みTbは、例えば3.2~4.5mmである。
The size of the
剛性板30の本体部30bの上下面は、それぞれ水平方向に延在した平坦面で形成されている。その本体部30bには、ゴム板20の中心側となる本体部20bが積層されている。ゴム板20の本体部20bの上下面は、それぞれ水平方向に延在した平坦面で形成されている。厚みT20は、本体部20bにおける厚みであり、剛性板30の本体部30bの隙間に相当する。厚みT20は、例えば3.3~12mmである。この厚みT20で延在する本体部20bの領域を十分に確保する観点から、外周部30pの長さLpは本体部30bの長さLb(図1参照)の20%以下であることが好ましい。また、長さLpは、10mm以上であることがより好ましい。
The upper and lower surfaces of the
剛性板30の外周部30pは、本体部30bから外周側(図2では右側)に向かって厚みが漸増する段差側面30sを有する。外周部30pは、段差側面30sを含む厚み変化部30Xと、剛性板30の外周端30eを含む厚み一定部30Yとで構成されている。この免震支承1では、本体部30bと外周部30pとの厚みの違いによる段差を伴うため、図3のように水平方向の撓み変形を起こすと、その段差付近でゴム体20にせん断応力が作用する。本実施形態では、段差側面30sで剛性板30の厚みを漸増させていることにより、ゴム体20に付与されるせん断応力の軽減を図ることができ、延いてはゴム体20の損傷が抑えられる。かかる観点から、段差側面30sの傾斜角度θは90度以下が好ましく、67.5度以下がより好ましく、45度以下が更に好ましい。
The outer
本実施形態では、フランジ板12の外周部12pの厚みが、そのフランジ板12の中心側となる本体部12bの厚みよりも大きい。本体部12bの厚みは、例えば25~38mmである。図2に示すように、フランジ板12の外周部12pの厚みを大きくしていることにより、剛性板38の上面における段差の高さhを大きくしなくても隙間30gを小さくできる。このことは、上述したゴム体20に作用するせん断応力を軽減するうえで都合がよい。本実施形態では、外周部12pのうち剛性板30の外周部30pに相対する箇所で部分的に厚みを大きくしているが、これに限られず、外周部12pの全体で厚みを大きくしてもよい。フランジ板11と剛性板31の下面との間においても、これと同じ構成であり、フランジ板11の外周部の厚みは、そのフランジ板11の中心側となる本体部の厚みよりも大きい。
In this embodiment, the thickness of the outer
図2に示すように、ゴム板20の外周部は隙間30gに侵入していることが好ましい。かかる構成によれば、剛性板30と剛性板30(またはフランジ板11、12)との隙間(特に本体部30bの隙間)にゴムが適正に充填された構造となるため、免震機能を確保するうえで好適である。隙間30gに侵入したゴムは、剛性板30の外周端30eに達していてもよく、外周端30eから突出していてもよい。或いは、外周端30eから突出したゴムを切除することにより、ゴム板20の外周端を剛性板30の外周端30eと面一にしてもよい。
As shown in FIG. 2, the outer peripheral portion of the
本実施形態において、剛性板30の外周部30pは、剛性板30の本体部30bに対して上下方向の両側に厚みを大きくした形状を有する。図2に示すように、剛性板30は、本体部30bの上面から上方に向かう立ち上がり面(段差側面30s)と、本体部30bの下面から下方に向かう立ち上がり面(段差側面30s)とを有する。このように上下方向の両側に厚みを大きくしていることにより、剛性板38の上面及び下面における段差の高さhを大きくしなくても隙間30gを小さくできる。このことは、上述したゴム体20に作用するせん断応力を軽減するうえで都合がよい。
In this embodiment, the outer
以上のように、本実施形態の免震支承1は、ゴム板20と剛性板30とを交互に積層して形成された積層ゴム体10と、その積層ゴム体10の上下両端面に接合された一対のフランジ板11,12とを備え、剛性板30の外周部30pの厚みTpが、その剛性板30の中心側となる本体部30bの厚みTbよりも大きい。かかる構成によれば、カバーゴムを使用しなくても、ゴム板20が外気に触れる範囲を減らして耐候性を向上することができる。
As described above, the seismic isolation bearing 1 of this embodiment includes the
本実施形態のように、剛性板30の外周部30pは、剛性板30の本体部30bから外周側に向かって厚みが漸増する段差側面30sを有することが好ましい。かかる構成によれば、免震支承1が水平方向に撓み変形したときにゴム体20に作用するせん断応力の軽減を図ることができ、延いてはゴム体20の損傷を抑えることができる。
As in the present embodiment, the outer
本実施形態のように、フランジ板11,12の外周部11p,12pの厚みが、フランジ板11,12の中心側となる本体部11b,12bの厚みよりも大きいことが好ましい。かかる構成によれば、剛性板38の上面または剛性板31の下面における段差の高さhを大きくしなくても隙間30gを小さくできるため、ゴム体20に作用するせん断応力を軽減するうえで都合がよい。
As in the present embodiment, it is preferable that the thickness of the outer
本実施形態のように、ゴム板20の外周部は、上下方向に並んだ複数の剛性板30の外周部30pの隙間30gに侵入していることが好ましい。かかる構成によれば、剛性板30と剛性板30との間(特に本体部30bの隙間)にゴムが適正に充填された構造となるため、免震機能を確保するうえで好適となる。
As in this embodiment, the outer peripheral portion of the
本実施形態のように、剛性板30の外周部30pは、剛性板30の本体部30bに対して上下方向の両側に厚みを大きくした形状を有することが好ましい。かかる構成によれば、剛性板30の上面及び下面における段差の高さhを大きくしなくても隙間30gを小さくできるため、ゴム体20に作用するせん断応力を軽減するうえで都合がよい。
As in the present embodiment, the outer
免震支承1は、前述の実施形態の構成に限定されるものではなく、前述の作用効果に限定されるものではない。また、免震支承1は、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、後述する変形例に係る構成から任意に一つ又は複数を選択し、前述した実施形態に代えて又は加えて採用してもよい。下記[1]~[4]に示す変形例は、以下に説明する構成の他は前述の実施形態と同様に構成できるため、共通点を省略して主に相違点について説明する。前述の実施形態で既に説明した構成には、同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
The
[1]前述の実施形態では、段差側面30sにおいて剛性板30の厚みが直線状(テーパ状)に漸増する例を示したが、これに限られず、例えば図4(A)~(E)に示すような形態でもよい。(A)の例では、剛性板30の厚みが凸円弧状に漸増している。(B)の例では、剛性板30の厚みが凹円弧状に漸増している。これらの場合、段差側面30sの傾斜角度θは、例えば円弧の始点と終点とを結ぶ直線に基づいて求めればよい。(C)の例では、剛性板30が段差側面30sを有していない。(D)の例では、(C)の例における本体部30bと外周部30pとの隅部に傾斜面が設けられている。(E)の例では、(C)の例における本体部30bと外周部30pとの隅部に小段差が設けられている。
[1] In the above-described embodiment, the thickness of the
[2]前述の実施形態では、剛性板30の外周部30pが厚み変化部30Xと厚み一定部30Yとを含んでいる例を示したが、これに限られず、例えば図5(A)~(C)に示すように外周部30pが厚み一定部30Yを有していない形態でもよい。尚、(A)の例では、図2で示した段差側面30sが厚み変化部30Xに設けられている。(B)の例では、図4(A)で示した段差側面30sが厚み変化部30Xに設けられている。(C)の例では、図4(B)で示した段差側面30sが厚み変化部30Xに設けられている。
[2] In the above-described embodiment, the outer
[3]前述の実施形態では、剛性板30の外周部30pが本体部30bに対して上下方向の両側に厚みを大きくした形状を有する例を示したが、これに限られず、例えば図6に示すような形態でもよい。図6に示す剛性板30の外周部30pは、本体部30bに対して上側(即ち、上下方向の片側)にだけ厚みを大きくした形状を有している。かかる構成によれば、フランジ板12の外周部の厚みを大きくする必要がないので、厚み一定の一般的な板材をフランジ板12に用いることができる。図6の例では上側にだけ厚みを大きくしているが、これに代えて下側にだけ厚みを大きくした形態でもよい。
[3] In the above-described embodiment, the outer
[4]前述の実施形態では、剛性板31~38が互いに同じ形状を有する例を示したが、これに限られず、互いに異なる形状を任意に組み合わせて用いることも可能である。例えば、図7の例では、下側にだけ厚みを大きくした外周部30pを剛性板31~33に適用し、上下両側に厚みを大きくした外周部30pを剛性板34,35に適用し、上側にだけ厚みを大きくした外周部30pを剛性板36~38に適用している。かかる構成によれば、厚み一定の一般的な板材を一対のフランジ板11,12に用いることができるという利点がある。
[4] In the above-described embodiment, the
1 積層ゴム型免震支承
10 積層ゴム体
11 フランジ板
12 フランジ板
20 ゴム板
21~29 ゴム板
30 剛性板
30b 本体部
30g 隙間
30p 外周部
30s 段差側面
31~38 剛性板
1 Laminated rubber type seismic isolation bearing 10
Claims (5)
前記剛性板の外周部の厚みが、前記剛性板の中心側となる本体部の厚みよりも大きい、積層ゴム型免震支承。 A laminated rubber body formed by alternately laminating rubber plates and rigid plates, and a pair of flange plates joined to both upper and lower end surfaces of the laminated rubber body,
A laminated rubber type seismic isolation bearing, wherein the thickness of the outer peripheral portion of the rigid plate is greater than the thickness of the main body portion of the rigid plate, which is located on the center side of the rigid plate.
The laminated rubber type seismic isolation bearing according to any one of claims 1 to 4, wherein the outer peripheral portion of said rigid plate has a shape in which the thickness is increased on both sides in the vertical direction with respect to the body portion of said rigid plate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021190669A JP2023077438A (en) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | Laminate rubber seismic isolation bearing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021190669A JP2023077438A (en) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | Laminate rubber seismic isolation bearing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2023077438A true JP2023077438A (en) | 2023-06-06 |
Family
ID=86622661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2021190669A Pending JP2023077438A (en) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | Laminate rubber seismic isolation bearing |
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Country | Link |
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2021
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