JP2820759B2 - Laminated seismic isolation structure - Google Patents
Laminated seismic isolation structureInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は耐久性および減衰性の優れた積層免震構造体
に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a laminated seismic isolation structure having excellent durability and damping properties.
（従来の技術） 建築物等の構造物用の免震装置として積層免震構造体
が広く利用され始めている。このような免震装置は、第
１〜３図の断面図に示されるような積層免震構造体を構
造物と基礎との間に挿入して、地震のエネルギーが構造
物へ伝達されるのを小さくする働きを有している。(Prior Art) Laminated seismic isolation structures have begun to be widely used as seismic isolation devices for structures such as buildings. In such a seismic isolation device, a laminated seismic isolation structure as shown in the sectional views of FIGS. 1 to 3 is inserted between a structure and a foundation, and energy of an earthquake is transmitted to the structure. Has the function of reducing the
この積層免震構造体は大きく分けて次の２つのものに
分類される。第１は第１図に示すように天然ゴム等の圧
縮永久歪みの小さい軟質板１と硬質板２を交互に積層し
たものである。The laminated seismic isolation structures are roughly classified into the following two types. First, as shown in FIG. 1, a soft plate 1 and a hard plate 2 made of natural rubber or the like and having a small compression set are alternately laminated.
第２は第２図および第３図に示すように上記第１のタ
イプの構造体の中央の部分に別の物質、例えば粘弾性体
４（この粘弾性体も第３図のように硬質板と積層構造の
場合もある。）や弾塑性体などを貫設して、上記第１の
タイプの欠点を部分的に補うことを目的とするものであ
る。Second, as shown in FIGS. 2 and 3, another substance, for example, a viscoelastic body 4 (also a viscoelastic body as shown in FIG. 3) is provided at the center of the structure of the first type. And a laminated structure.) And an elasto-plastic body are penetrated to partially compensate for the defect of the first type.
上記いずれのタイプにおいても、従来は軟質板１に材
料強度および長期耐久性に優れている天然ゴム系のゴム
材料が使用され、外気にさらされる表面部分を保護する
ために、特に耐候性のよいゴム（例えばエチレン−プロ
ピレンゴム）がカバーゴム３として使用されている。In any of the above types, conventionally, a natural rubber-based rubber material having excellent material strength and long-term durability is used for the soft plate 1, and in order to protect the surface portion exposed to the outside air, it has particularly good weather resistance. Rubber (for example, ethylene-propylene rubber) is used as the cover rubber 3.
（発明が解決しようとする課題） 本発明者らはすでに上記軟質板に用いる天然ゴムを高
いエネルギー吸収能を持ち、かつ温度依存性が少なくク
リープ性の優れたシリコーンゴム材料を適用した免震構
造体を提案した。この構造体はそれ自体非常に優れた特
性を有しており、実際の使用に十分耐えうるものであ
る。ところが一般に免震構造体は取り換えが非常に難し
く、60年もしくはそれを越える耐久寿命がなければなら
ず、本発明者らは上記シリコーンゴムの免震構造体の耐
久性をより安心かつ長期耐久性に優れたものに換えるた
めに、更に改良を加えた。(Problems to be Solved by the Invention) The present inventors have already applied a natural rubber used for the above-mentioned soft plate to a seismic isolation structure using a silicone rubber material having a high energy absorption capacity, a low temperature dependency and an excellent creep property. Suggested body. The structure itself has very good properties and is sufficiently durable for practical use. However, in general, the seismic isolation structure is very difficult to replace and must have a durable life of 60 years or more, and the present inventors have made the above-mentioned silicone rubber seismic isolation structure more durable and durable. Further improvements were made in order to replace them with excellent ones.
（課題を解決するための手段） 上記本発明者らが提案した軟質板がシリコーンゴムか
らなる積層免震構造体を 引裂き強度≧30kgf/cm、および 伸び≧500％の特性を有する高強度シリコーンゴムで
被覆することによって、より安全性の高い免震構造体と
することができる。(Means for Solving the Problems) The soft plate proposed by the inventors of the present invention is a high-strength silicone rubber having a characteristic of tear strength ≧ 30 kgf / cm and elongation ≧ 500%. By coating with, a more secure seismic isolation structure can be obtained.
即ち、本発明は硬質板とシリコーンゴムからなる軟質
板とを交互に積層した積層免震構造体において、該構造
体が 引裂き強度≧30kgf/cm、および 伸び≧500％の特性を有する高強度シリコーンゴムで
被覆されたことを特徴とする免震構造体を提供する。That is, the present invention relates to a laminated seismic isolation structure in which a hard plate and a soft plate made of silicone rubber are alternately laminated, wherein the structure has a tear strength of ≧ 30 kgf / cm and an elongation of ≧ 500%. Provided is a seismic isolation structure characterized by being covered with rubber.
また、本発明は硬質板とシリコーンゴムからなる軟質
板とを交互に積層し、その積層構造の中央部に円筒中空
状の空間を設け、その中に粘弾性体を充填してなる積層
免震構造体において、該構造体が 引裂き強度≧30kgf/cm、および 伸び≧500％の特性を有する高強度シリコーンゴムで
被覆されたことを特徴とする免震構造体を提供する。Also, the present invention provides a laminated seismic isolation device in which a hard plate and a soft plate made of silicone rubber are alternately laminated, a hollow cylindrical space is provided in the center of the laminated structure, and a viscoelastic material is filled therein. Provided is a seismic isolation structure, characterized in that the structure is coated with a high-strength silicone rubber having properties of tear strength ≧ 30 kgf / cm and elongation ≧ 500%.
更に、本発明は硬質板とシリコーンゴムからなる軟質
板とを交互に積層し、その積層構造の中央部に円筒中空
状の空間を設け、その中に弾塑性体を充填してなる積層
免震構造体において、該構造体が 引裂き強度≧30kgf/cm、および 伸び≧500％の特性を有する高強度シリコーンゴムで
被覆されたことを特徴とする免震構造体を提供する。Furthermore, the present invention provides a laminated seismic isolation device in which a hard plate and a soft plate made of silicone rubber are alternately laminated, a hollow cylindrical space is provided in the center of the laminated structure, and an elastic-plastic body is filled therein. Provided is a seismic isolation structure, characterized in that the structure is coated with a high-strength silicone rubber having properties of tear strength ≧ 30 kgf / cm and elongation ≧ 500%.
上記のように本発明は３の態様に分けられるが、高強
度シリコーンゴムで被覆することで共通しているので、
共通部分を中心として説明する。As described above, the present invention can be divided into three modes, but since they are common by coating with high-strength silicone rubber,
The description focuses on the common parts.
本発明においては、上記特性を有する高強度シリコー
ンゴムで積層免震構造体がカバーされているので、耐久
性が大きく向上する。また積層免震構造体の軟質板もシ
リコーンゴムであることから、カバー材である高強度シ
リコーンゴムとの接着性が極めて高く、好適である。In the present invention, since the laminated seismic isolation structure is covered with the high-strength silicone rubber having the above characteristics, the durability is greatly improved. Further, since the soft plate of the laminated seismic isolation structure is also made of silicone rubber, it has a very high adhesiveness to the high-strength silicone rubber as the cover material, which is preferable.
基本的な積層構造は第１図に示すように複数の軟質板
１と鉄板等の複数の硬質板２を交互に積層したものであ
る。本発明においてはこの軟質板１にもシリコーンゴム
を用いる。さらに本発明ではこのシリコーンゴムの外周
部を上記本発明の特性の高強度シリコーンゴムで被覆す
る。軟質板１と硬質板およびカバー３は単に積層および
貼着だけでもよいが、すべてを加硫して接着するのが好
ましい。本発明では免震構造体とガバーとが同質のシリ
コーンゴムであり接着性が高い。As shown in FIG. 1, the basic laminated structure is such that a plurality of soft plates 1 and a plurality of hard plates 2 such as an iron plate are alternately laminated. In the present invention, silicone rubber is also used for the soft plate 1. Further, in the present invention, the outer peripheral portion of the silicone rubber is coated with the high-strength silicone rubber having the characteristics of the present invention. The soft plate 1, the hard plate and the cover 3 may be simply laminated and adhered, but it is preferable that all are vulcanized and adhered. In the present invention, the seismic isolation structure and the gabber are made of the same silicone rubber and have high adhesiveness.
カバー用のシリコーンゴム３と軟質板１との境界は第
４図の破線のような形態があり、局部的歪みを考慮する
と（ハ）の鉄板部端部を被覆するのが好ましいが、もち
ろんこれに限定されるものではない。The boundary between the silicone rubber 3 for the cover and the soft plate 1 has a form as shown by a broken line in FIG. 4, and considering the local distortion, it is preferable to cover the end of the iron plate portion (c). However, the present invention is not limited to this.
本発明に用いる高強度シリコーンゴムは引裂強度が30
kgf/cm以上、望ましくは40kgf/cm以上であり、かつ伸び
が500％以上、好ましくは600％以上が好適である。引裂
強度はJIS K6301引裂試験に従って、Ａ形試験片で行
う。伸びはJIS K6301引張試験に従って行う。引裂強度
が30kgf/cmより小さいと外からの刺激で表面にキレツが
発生しやすく、又一度発生すると低いレベルの地震振幅
でそこからキレツが生長しやすい。又地震による剪断変
形時に例えば硬質板端部に局部的大歪みを受け、キレツ
が発生しやすく、伸びが500％より少ないと大地震時の
支承に大変形に追従できない。The high-strength silicone rubber used in the present invention has a tear strength of 30.
It is suitably at least kgf / cm, preferably at least 40 kgf / cm, and the elongation is at least 500%, preferably at least 600%. The tear strength is measured with an A-shaped test piece according to the JIS K6301 tear test. Elongation is performed according to JIS K6301 tensile test. When the tear strength is less than 30 kgf / cm, the surface tends to be irritated by external stimuli, and once it occurs, it tends to grow at low seismic amplitude. Also, when shear deformation due to an earthquake, for example, a local large strain is applied to the edge of the hard plate, and a crack easily occurs. If the elongation is less than 500%, it cannot follow the large deformation in support of a large earthquake.
本発明の免震構造体は第２図および第３図に示すよう
に積層体の中央部に設けた空間に減衰性能を有する材料
４を充填してもよく、また減衰性能を有した材料と鉄板
等の硬質板２を積層した内部積層体を充填した構造であ
ってもよい。上記減衰性能を有する材料４は軟質板１に
用いるシリコーンゴム配合でもよいが、この部位には特
に圧縮永久歪みの小さい（クリープの少ない）材料を用
いる必要がないので、減衰性能を大きくすることのみを
考慮して、シリコーンゴム以外の加硫ゴム、未加硫ゴ
ム、樹脂等を使用することができる。In the seismic isolation structure of the present invention, as shown in FIGS. 2 and 3, a space provided at the center of the laminate may be filled with a material 4 having damping performance. It may have a structure in which an internal laminate in which hard plates 2 such as iron plates are laminated is filled. The material 4 having the damping performance may be a silicone rubber compound used for the soft plate 1. However, since it is not necessary to use a material having a small compression set (less creep), it is only necessary to increase the damping performance. In consideration of the above, vulcanized rubber other than silicone rubber, unvulcanized rubber, resin and the like can be used.
（作用） 軟質板１がシリコーンゴムからなる積層免震構造体の
カバーゴム３に要求される特性としては、免震装置が
常に空気、オゾン、紫外線に曝されることから耐候性が
良いこと地震時の大変形に充分耐える様、伸びが大き
いこと。装置ゴム表面部の局部的歪みに耐える様、引
裂き強度が大きいこと。酸、アルカリ等の薬品との接
触に際しても、ゴム物性が変化しない様、耐薬品性が良
いこと。温度変化に対してゴム特性が安定なこと。
軟質板ゴムとの接着が容易に達成されること。が上げら
れる。(Function) The characteristics required for the cover rubber 3 of the laminated seismic isolation structure in which the soft plate 1 is made of silicone rubber include that the seismic isolation device is constantly exposed to air, ozone, and ultraviolet light, and that it has good weather resistance. Large elongation to withstand large deformation at the time. High tear strength to withstand local distortion of the rubber surface of the device. Good chemical resistance so that rubber physical properties do not change when contacted with chemicals such as acids and alkalis. Rubber characteristics are stable against temperature changes.
Adhesion with the soft plate rubber is easily achieved. Is raised.
通常の工業用のシリコーンゴムの場合、その材料特性
としての特性に優れているが、が不十分で
ある。高強度配合のシリコーンゴムを用いれば、 の引裂き強度（JIS K6301 A型試験片）≧30kgf/cm
が達成され、（天然ゴム配合40〜50kgf/cm） の伸びについても≧500％が得られる。In the case of ordinary industrial silicone rubber, the material properties are excellent, but insufficient. If high-strength silicone rubber is used, the tear strength of (JIS K6301 A-type test piece) ≧ 30kgf / cm
, And an elongation of (natural rubber compounding 40-50 kgf / cm) of ≧ 500% is obtained.
また、難燃性を求められる場合にも、特に難燃剤を添
加しなくても、他の有機系ゴムに比べて非常に燃えにく
いという利点がある。In addition, even when flame retardancy is required, there is an advantage that even if no flame retardant is added, it is very hard to burn as compared with other organic rubbers.
他に、クロロプレンゴムやエチレン−プロピレンゴム
が考えられるが、クロロプレンゴムについては、
については満足するが、については耐寒性が悪く、
低温では硬化し伸びが減少してくる。については、異
種ゴムであるため加硫接着は困難である。Besides, chloroprene rubber and ethylene-propylene rubber can be considered.
Is satisfied, but is not cold-resistant,
At low temperatures, it hardens and elongation decreases. , Vulcanization adhesion is difficult because of different types of rubber.
エチレン−プロピレンゴムについては、に
ついては満足するが、についてはやはり異種ゴムであ
るため、加硫接着は困難である。Although ethylene-propylene rubber is satisfactory, vulcanization bonding is difficult because it is a different kind of rubber.
接着剤による接着の方法があるが、長期耐久性の点か
らは加硫接着がやはり好ましい。Although there is a bonding method using an adhesive, vulcanized bonding is still preferable from the viewpoint of long-term durability.
従って、軟質板にシリコーンゴムを用いる積層免震構
造体のカバーゴムとしては、〜の特性に関しては、
充分に満足する高強度シリコーンゴムが最適である。Therefore, as the cover rubber of the laminated seismic isolation structure using silicone rubber for the soft plate,
Highly satisfactory high-strength silicone rubber is optimal.
（発明の効果） 以上のように、この発明は軟質板にシリコーンゴムを
用いる積層免震構造体のガバーゴムとして、高強度シリ
コーンゴムを適用することにより、長期耐久性に優れた
積層免震構造体を提供する。(Effects of the Invention) As described above, the present invention applies a high-strength silicone rubber as a gabber rubber of a laminated seismic isolation structure using silicone rubber for a soft plate, thereby providing a laminated seismic isolation structure excellent in long-term durability. I will provide a.
（実施例） 本発明を実施例により更に詳細に説明する。本発明は
これら実施例に限定されるものではない。(Examples) The present invention will be described in more detail with reference to examples. The present invention is not limited to these examples.
実施例 表−１に示す特性のシリコーンゴム（KE5560−U;信越
化学工業（株）製）100重量部に2,5−ジメチル−2,5−
ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−ヘキサン２重量部を配
合して構造体の軟質板用ゴム組成物を得た。この組成物
をシート状にして、硬質板（鉄板）とともに積層した。Examples 2,5-Dimethyl-2,5-di-acid was added to 100 parts by weight of silicone rubber (KE5560-U; manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having the characteristics shown in Table 1.
2 parts by weight of bis (t-butylperoxy) -hexane was blended to obtain a rubber composition for a flexible plate having a structure. This composition was formed into a sheet and laminated with a hard plate (iron plate).
次いで、表−１に示す特性の高強度シリコーンゴム
（KE555−U;信越化学工業（株）製）を用いて上記積体
をカバーし、型内で加硫（155℃、２時間）、第１図の
如き免震構造体を得た。Next, the laminate was covered with a high-strength silicone rubber (KE555-U; manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having the characteristics shown in Table 1, and vulcanized in a mold (155 ° C., 2 hours). A seismic isolation structure as shown in Fig. 1 was obtained.
図１〜３に示す様な積層免震構造体に使用する高強度
シリコーンゴム（カバーゴム），および軟質板に用いる
シリコーンゴムの特性を以下に示す。The characteristics of the high-strength silicone rubber (cover rubber) used for the laminated seismic isolation structure shown in FIGS. 1 to 3 and the silicone rubber used for the soft plate are shown below.
表−１に本発明の一例である高強度シリコーンゴム、
および軟質板に用いるシリコーンゴム配合物の加硫ゴム
物性を示す。高強度シリコーンゴムの引裂強度は40kgf/
cmであり、伸びは同程度である。Table 1 shows a high-strength silicone rubber as an example of the present invention,
3 shows the physical properties of a vulcanized rubber of a silicone rubber compound used for a flexible plate. The tear strength of high-strength silicone rubber is 40kgf /
cm and elongation is comparable.
表−２には、これらのゴムで第５図に示す様な、剪断
試験用試験片を作成し、剪断変形時の破断強度、破断歪
み、破断状況を示す。共に金属との接着は良好で、100
％ゴム破壊が得られるが、剪断破断歪みについては高強
度シリコーンゴムの方がより高い値が達成される。Table 2 shows a test piece for a shear test as shown in FIG. 5 made of these rubbers, and shows a breaking strength, a breaking strain and a breaking state at the time of shear deformation. Both have good adhesion to metal, 100
% Rubber failure is obtained, but higher values for shear rupture strain are achieved with high strength silicone rubber.
第６図、表−３には高強度シリコーンゴムと軟質板用
シリコーンゴムの貼り合わせ加硫接着サンプル（第６
図）の境界面を180゜方向に引っ張り剥離させる180゜ピ
ーリング試験の結果を示す。同種のゴムであるため、強
固な接着が可能である。FIG. 6 and Table 3 show a sample obtained by bonding and vulcanizing a high-strength silicone rubber and a silicone rubber for a soft plate.
The results of a 180 ° peeling test in which the boundary surface shown in the figure) is pulled and peeled in the 180 ° direction are shown. Because they are the same kind of rubber, strong adhesion is possible.
第１図〜第３図は本発明の積層免震構造体の異なるタイ
プのものを示した断面図である。 第４図は第１図のＡ部分を拡大した図であって（イ）、
（ロ）および（ハ）の３つの部分からなり、カバーゴム
３を軟質板１との境界を示す。 第５図は実施例で使用した剪断試験用試験片の斜視図で
ある。 第６図は実施例の180゜ピーリング試験に用いた加硫接
着サンプルの斜視図である。1 to 3 are sectional views showing different types of laminated seismic isolation structures of the present invention. FIG. 4 is an enlarged view of part A of FIG. 1 (a),
It consists of three parts (b) and (c), and shows the boundary between the cover rubber 3 and the soft plate 1. FIG. 5 is a perspective view of a test piece for a shear test used in Examples. FIG. 6 is a perspective view of a vulcanized adhesive sample used in the 180 ° peeling test of the example.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｆ 1/40 Ｆ１６Ｆ 1/40 Ｚ 15/08 15/08 Ｄ (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16F 1/36 - 1/40 F16F 15/04 - 15/08 E04H 9/02 C09D 83/04 C08L 83/04──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F16F 1/40 F16F 1/40 Z 15/08 15/08 D (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F16F 1/36-1/40 F16F 15/04-15/08 E04H 9/02 C09D 83/04 C08L 83/04
Claims (3)
を交互に積層した積層免震構造体において、該構造体が 引裂き強度≧30kgf/cm、および 伸び≧500％の特性を有する高強度シリコーンゴムで被
覆されたことを特徴とする免震構造体。1. A high-strength silicone having a laminated seismic isolation structure in which a hard plate and a soft plate made of silicone rubber are alternately laminated, wherein the structure has characteristics of tear strength ≧ 30 kgf / cm and elongation ≧ 500%. A seismic isolation structure characterized by being covered with rubber.
を交互に積層し、その積層構造の中央部に円筒中空状の
空間を設け、その中に粘弾性体を充填してなる積層免震
構造体において、該構造体が 引裂き強度≧30kgf/cm、および 伸び≧500％の特性を有する高強度シリコーンゴムで被
覆されたことを特徴とする免震構造体。2. A laminated seismic isolation device comprising a hard plate and a soft plate made of silicone rubber which are alternately laminated, a hollow cylindrical space is provided at the center of the laminated structure, and a viscoelastic material is filled therein. A seismic isolation structure characterized in that the structure is coated with a high-strength silicone rubber having characteristics of tear strength ≧ 30 kgf / cm and elongation ≧ 500%.
を交互に積層し、その積層構造の中央部に円筒中空状の
空間を設け、その中に弾塑性体を充填してなる積層免震
構造体において、該構造体が 引裂き強度≧30kgf/cm、および 伸び≧500％の特性を有する高強度シリコーンゴムで被
覆されたことを特徴とする免震構造体。3. A laminated seismic isolation device in which a hard plate and a soft plate made of silicone rubber are alternately laminated, a hollow cylindrical space is provided at the center of the laminated structure, and an elastic-plastic material is filled therein. A seismic isolation structure characterized in that the structure is coated with a high-strength silicone rubber having characteristics of tear strength ≧ 30 kgf / cm and elongation ≧ 500%.
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| JPH03244842A JPH03244842A (en) | 1991-10-31 |
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1990
- 1990-02-21 JP JP4007790A patent/JP2820759B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH03244842A (en) | 1991-10-31 |
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