JP2766154B2 - 免震構造体 - Google Patents
免震構造体Info
- Publication number
- JP2766154B2 JP2766154B2 JP5051863A JP5186393A JP2766154B2 JP 2766154 B2 JP2766154 B2 JP 2766154B2 JP 5051863 A JP5051863 A JP 5051863A JP 5186393 A JP5186393 A JP 5186393A JP 2766154 B2 JP2766154 B2 JP 2766154B2
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- Japan
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- seismic isolation
- tan
- rubber
- amplitude
- frequency
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Springs (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は免震構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】建築物、橋梁等の構造用免震装置として
免震構造体が広く利用されはじめている。このような免
震装置は、免震構造体を建築構造物と基礎との間、ある
いは橋梁上部構造と下部構造とを連結する支承部に用
い、地震エネルギーが建築構造物、橋梁上部構造へ伝達
されるのを少なくする働きを有している。
免震構造体が広く利用されはじめている。このような免
震装置は、免震構造体を建築構造物と基礎との間、ある
いは橋梁上部構造と下部構造とを連結する支承部に用
い、地震エネルギーが建築構造物、橋梁上部構造へ伝達
されるのを少なくする働きを有している。
【０００３】この積層免震構造体には種々の構造のもの
が提案されているが、基本的には粘弾性的性質を有する
高減衰性のゴム層１（軟質板）と硬質板２とを交互に貼
り合わせ、その上下部分にフランジ３を設けた構造を有
している（図１参照）。免震構造体は地震発生時に剪断
変形を起こすことによって免震効果とダンピング効果を
発生し、ダンピング効果は免震構造体に変形を生じさせ
る地震に対して有効であるが、地震のレベルによってそ
の剪断変形率が変わってくる。
が提案されているが、基本的には粘弾性的性質を有する
高減衰性のゴム層１（軟質板）と硬質板２とを交互に貼
り合わせ、その上下部分にフランジ３を設けた構造を有
している（図１参照）。免震構造体は地震発生時に剪断
変形を起こすことによって免震効果とダンピング効果を
発生し、ダンピング効果は免震構造体に変形を生じさせ
る地震に対して有効であるが、地震のレベルによってそ
の剪断変形率が変わってくる。
【０００４】従来の免震構造体の減衰効果は剪断変形率
に依存し、変形が大きくなるにしたがって、その減衰率
は減少する。巨大地震の場合のように、その剪断変形率
が２００％程度になると、減衰率はかなり小さくなり、
その結果として大振幅時のダンピング効果が小さくなる
という問題があった。また、免震構造体の使用温度範囲
は約３０℃〜−３０℃であるが、低温側で弾性率が大き
くなり、固くなるという問題があった。
に依存し、変形が大きくなるにしたがって、その減衰率
は減少する。巨大地震の場合のように、その剪断変形率
が２００％程度になると、減衰率はかなり小さくなり、
その結果として大振幅時のダンピング効果が小さくなる
という問題があった。また、免震構造体の使用温度範囲
は約３０℃〜−３０℃であるが、低温側で弾性率が大き
くなり、固くなるという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明らは、免震構造
体におけるこれらの問題を解決するために鋭意研究を重
ねた。その結果、特定の損失係数（Ｔanδ）、損失係数
の振幅依存性および温度依存性を有する高減衰性のゴム
組成物を用いると、その目的が達成できることを見い出
し、本発明を完成するに至った。
体におけるこれらの問題を解決するために鋭意研究を重
ねた。その結果、特定の損失係数（Ｔanδ）、損失係数
の振幅依存性および温度依存性を有する高減衰性のゴム
組成物を用いると、その目的が達成できることを見い出
し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の硬質板
とゴム状弾性板とを交互に積層した免震構造体におい
て、該ゴム状弾性板を構成する材料が下記（ａ）〜
（ｃ）の条件を満足することを特徴とする免震構造体を
提供するものである。 （ａ）３０℃、周波数０.５Ｈz、振幅±２５％時の損失
係数Ｔanδ（２５％）が、 ０.２０≦Ｔanδ（２５％）≦０.５０ （ｂ）３０℃、周波数０.５Ｈz、振幅±２５％時の損失
係数Ｔanδ（２５％）と、３０℃、周波数０.５Ｈz、振
幅±２００％時の損失係数Ｔanδ（２００％）の比Ｔan
δ（２００％）／Ｔanδ（２５％）が、 ０.９≦Ｔanδ（２００％）／Ｔanδ（２５％）≦１.８ （ｃ）３０℃、周波数０.５Ｈz、振幅±２５％時の複素
剪断弾性率Ｇ30と、−３０℃、周波数０.５Ｈz、振幅±
２５％時の複素剪断弾性率Ｇ-30の比Ｇ-30／Ｇ30が、 １.０＜Ｇ-30／Ｇ30≦２.９
とゴム状弾性板とを交互に積層した免震構造体におい
て、該ゴム状弾性板を構成する材料が下記（ａ）〜
（ｃ）の条件を満足することを特徴とする免震構造体を
提供するものである。 （ａ）３０℃、周波数０.５Ｈz、振幅±２５％時の損失
係数Ｔanδ（２５％）が、 ０.２０≦Ｔanδ（２５％）≦０.５０ （ｂ）３０℃、周波数０.５Ｈz、振幅±２５％時の損失
係数Ｔanδ（２５％）と、３０℃、周波数０.５Ｈz、振
幅±２００％時の損失係数Ｔanδ（２００％）の比Ｔan
δ（２００％）／Ｔanδ（２５％）が、 ０.９≦Ｔanδ（２００％）／Ｔanδ（２５％）≦１.８ （ｃ）３０℃、周波数０.５Ｈz、振幅±２５％時の複素
剪断弾性率Ｇ30と、−３０℃、周波数０.５Ｈz、振幅±
２５％時の複素剪断弾性率Ｇ-30の比Ｇ-30／Ｇ30が、 １.０＜Ｇ-30／Ｇ30≦２.９
【０００７】本発明の免震積層体の基本的な積層構造
は、交互に積層された複数のゴム状弾性板（以下、軟質
板という）と鉄板等の複数の硬質板とから構成される。
は、交互に積層された複数のゴム状弾性板（以下、軟質
板という）と鉄板等の複数の硬質板とから構成される。
【０００８】本発明において、軟質板は以下の条件を満
足することが必要である。 （ａ）３０℃、周波数０.５Ｈz、振幅±２５％時の損失
係数Ｔanδ（２５％）が、０.２０以上０.５以下、好ま
しくは０.２５以上０.４５以下、さらに好ましくは０.
２５以上０.４０以下である。ゴム組成物の減衰特性の
尺度である損失係数が０.５０より大きいと、弾性率の
温度依存性が大きくなり、好ましくない。また、損失係
数が０.２０より小さいと、ダンピング効果が小さくな
る。
足することが必要である。 （ａ）３０℃、周波数０.５Ｈz、振幅±２５％時の損失
係数Ｔanδ（２５％）が、０.２０以上０.５以下、好ま
しくは０.２５以上０.４５以下、さらに好ましくは０.
２５以上０.４０以下である。ゴム組成物の減衰特性の
尺度である損失係数が０.５０より大きいと、弾性率の
温度依存性が大きくなり、好ましくない。また、損失係
数が０.２０より小さいと、ダンピング効果が小さくな
る。
【０００９】（ｂ）３０℃、周波数０.５Ｈz、振幅±２
５％時の損失係数Ｔanδ（２５％）と、３０℃、周波数
０.５Ｈz、振幅±２００％時の損失係数Ｔanδ（２００
％）の比Ｔanδ（２００％）／Ｔanδ（２５％）が、
０.９以上１.８以下、好ましくは１.０以上１.６以下で
ある。損失係数の振幅依存性を示すＴanδ（２５％）／
Ｔanδ（２００％）が１.８より大きいと、損失係数が
大きくなり、弾性率の温度依存性が悪くなり、０.９よ
り小さいと、大振幅時のダンピング効果が小さくなる。
５％時の損失係数Ｔanδ（２５％）と、３０℃、周波数
０.５Ｈz、振幅±２００％時の損失係数Ｔanδ（２００
％）の比Ｔanδ（２００％）／Ｔanδ（２５％）が、
０.９以上１.８以下、好ましくは１.０以上１.６以下で
ある。損失係数の振幅依存性を示すＴanδ（２５％）／
Ｔanδ（２００％）が１.８より大きいと、損失係数が
大きくなり、弾性率の温度依存性が悪くなり、０.９よ
り小さいと、大振幅時のダンピング効果が小さくなる。
【００１０】（ｃ）３０℃、周波数０.５Ｈz、振幅±２
５％時の複素剪断弾性率Ｇ30と、−３０℃、周波数０.
５Ｈz、振幅±２５％時の複素剪断弾性率Ｇ-30の比Ｇ
-30／Ｇ30が、１.０以上２.９以下、好ましくは１.０以
上２.５以下、さらに好ましくは１.０以上２.０以下で
ある。温度依存性を示すＧ-30／Ｇ30が１.０より小さい
ものは今のところなく、２.９より大きいと、弾性率が
大きくなりすぎて好ましくない。
５％時の複素剪断弾性率Ｇ30と、−３０℃、周波数０.
５Ｈz、振幅±２５％時の複素剪断弾性率Ｇ-30の比Ｇ
-30／Ｇ30が、１.０以上２.９以下、好ましくは１.０以
上２.５以下、さらに好ましくは１.０以上２.０以下で
ある。温度依存性を示すＧ-30／Ｇ30が１.０より小さい
ものは今のところなく、２.９より大きいと、弾性率が
大きくなりすぎて好ましくない。
【００１１】軟質板に用いるゴム組成物としては、例え
ば、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴ
ム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴ
ム、クロロプレンゴム、アクリノニトリルブタジエンゴ
ム等が挙げられるが、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、
ポリブタジエンゴムおよびスチレンブタジエンゴムが好
ましい。これらのゴム組成物に上記条件を満足する特性
を付与するため、充填剤（シリカ、カーボンブラック、
シリケートカルシウム等、特に表面処理したシリカが好
ましい；５〜２００重量部）、軟化剤（ナフテン系軟化
剤、アロマ系軟化剤；５〜１００重量部）、老化防止剤
（０.５〜１０重量部）、加硫剤（０.２〜５重量部）、
加硫促進剤（０.５〜５重量部）、加硫助剤（亜鉛華、
ステアリン酸等；０.５〜１０重量部）を添加する。そ
の添加量は用いるゴム組成物によって異なるため、特に
限定しない。
ば、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴ
ム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴ
ム、クロロプレンゴム、アクリノニトリルブタジエンゴ
ム等が挙げられるが、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、
ポリブタジエンゴムおよびスチレンブタジエンゴムが好
ましい。これらのゴム組成物に上記条件を満足する特性
を付与するため、充填剤（シリカ、カーボンブラック、
シリケートカルシウム等、特に表面処理したシリカが好
ましい；５〜２００重量部）、軟化剤（ナフテン系軟化
剤、アロマ系軟化剤；５〜１００重量部）、老化防止剤
（０.５〜１０重量部）、加硫剤（０.２〜５重量部）、
加硫促進剤（０.５〜５重量部）、加硫助剤（亜鉛華、
ステアリン酸等；０.５〜１０重量部）を添加する。そ
の添加量は用いるゴム組成物によって異なるため、特に
限定しない。
【００１２】免震構造体は外気に暴露され、空気、オゾ
ン、紫外線、湿度等の因子によって劣化するため、本発
明の免震構造体に用いる軟質板をゴム組成物で被覆して
もよく、その例として、ブチルゴム、ハロゲン化ブチル
ゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチ
レン、エチレンプロピレンゴム、水添アクリロニトリル
ブタジエンゴム等が挙げられる。特に、エチレンプロピ
レンゴム、ブチルゴムおよびハロゲン化ブチルゴムが好
ましい。
ン、紫外線、湿度等の因子によって劣化するため、本発
明の免震構造体に用いる軟質板をゴム組成物で被覆して
もよく、その例として、ブチルゴム、ハロゲン化ブチル
ゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチ
レン、エチレンプロピレンゴム、水添アクリロニトリル
ブタジエンゴム等が挙げられる。特に、エチレンプロピ
レンゴム、ブチルゴムおよびハロゲン化ブチルゴムが好
ましい。
【００１３】硬質板に用いる材料としては、鉄板等が挙
げられる。
げられる。
【００１４】
【実施例】つぎに、実施例および比較例を挙げて本発明
をさらに詳しく説明する。本発明はこれらに限定される
ものではない。実施例１および比較例１ 表１に示す成分を配合して構造体の軟質板用ゴム組成物
を得た。この組成物の一部分を１５０℃で５０分プレス
加硫して得られる加硫ゴムの物性を測定した。測定結果
を表２に示す。つぎに、ゴム組成物をシート状にして硬
質板（鉄板）と共に積層し、得られた積層体をエチレン
プロピレンゴムを主成分としたゴムで被覆した後、型内
で加硫（１５０℃、２時間）して免震構造体を得た。該
免震構造体の構成は以下のとおりである。 軟質板直径：１８０mm 軟質板厚さ：１.８mm 軟質板の数：１５枚 硬質板厚さ：１mm 硬質板の数：１４枚 その後、２軸動的試験機を用いて、免震構造体の物性を
測定した（周波数：０.５Ｈz、面圧：６０kg／cm2、温
度：３０秒）。測定結果を表３に示す。
をさらに詳しく説明する。本発明はこれらに限定される
ものではない。実施例１および比較例１ 表１に示す成分を配合して構造体の軟質板用ゴム組成物
を得た。この組成物の一部分を１５０℃で５０分プレス
加硫して得られる加硫ゴムの物性を測定した。測定結果
を表２に示す。つぎに、ゴム組成物をシート状にして硬
質板（鉄板）と共に積層し、得られた積層体をエチレン
プロピレンゴムを主成分としたゴムで被覆した後、型内
で加硫（１５０℃、２時間）して免震構造体を得た。該
免震構造体の構成は以下のとおりである。 軟質板直径：１８０mm 軟質板厚さ：１.８mm 軟質板の数：１５枚 硬質板厚さ：１mm 硬質板の数：１４枚 その後、２軸動的試験機を用いて、免震構造体の物性を
測定した（周波数：０.５Ｈz、面圧：６０kg／cm2、温
度：３０秒）。測定結果を表３に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】表２および表３から明らかなように、実施
例１の免震構造体は、大振幅時の減衰性に優れ、弾性率
の温度依存性も小さく良好である。
例１の免震構造体は、大振幅時の減衰性に優れ、弾性率
の温度依存性も小さく良好である。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の免震構造体
は免震効果およびダンピング効果を兼ね備えており、通
常規模の地震から巨大地震まで、その効果を発揮すると
共に、温度依存性にも優れる。
は免震効果およびダンピング効果を兼ね備えており、通
常規模の地震から巨大地震まで、その効果を発揮すると
共に、温度依存性にも優れる。
【図１】 免震構造体の１例を示す断面図である。
１…軟質板、２…硬質板、３…フランジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｆ 15/04 Ｆ１６Ｆ 15/04 Ａ
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の硬質板とゴム状弾性板とを交互に
積層した免震構造体において、該ゴム状弾性板を構成す
る材料が下記（ａ）〜（ｃ）の条件を満足することを特
徴とする免震構造体。 （ａ）３０℃、周波数０.５Ｈz、振幅±２５％時の損失
係数Ｔanδ（２５％）が、 ０.２０≦Ｔanδ（２５％）≦０.５０ （ｂ）３０℃、周波数０.５Ｈz、振幅±２５％時の損失
係数Ｔanδ（２５％）と、３０℃、周波数０.５Ｈz、振
幅±２００％時の損失係数Ｔanδ（２００％）の比Ｔan
δ（２００％）／Ｔanδ（２５％）が、 ０.９≦Ｔanδ（２００％）／Ｔanδ（２５％）≦１.８ （ｃ）３０℃、周波数０.５Ｈz、振幅±２５％時の複素
剪断弾性率Ｇ30と、−３０℃、周波数０.５Ｈz、振幅±
２５％時の複素剪断弾性率Ｇ-30の比Ｇ-30／Ｇ30が、 １.０＜Ｇ-30／Ｇ30≦２.９
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5051863A JP2766154B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 免震構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5051863A JP2766154B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 免震構造体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06262710A JPH06262710A (ja) | 1994-09-20 |
| JP2766154B2 true JP2766154B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=12898713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5051863A Expired - Fee Related JP2766154B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 免震構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2766154B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7266338B2 (ja) * | 2020-01-07 | 2023-04-28 | ヤマウチ株式会社 | 制振ダンパ |
-
1993
- 1993-03-12 JP JP5051863A patent/JP2766154B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06262710A (ja) | 1994-09-20 |
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Legal Events
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