JP2947876B2 - 免震支持装置の耐火構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビルなどの建物、地上施設、機械設備など
の構造物を、基礎または他の構造物に対し、積層ゴムか
ら成る弾性支持体を介して免震可能に支持する免震支持
装置の耐火構造に関する。

〔従来の技術〕

地震等が発生した場合に、建物や機械装置などの構造
物に伝達される震動エネルギーを減少させる装置とし
て、該構造物と基礎との間または該構造物と他の構造物
との間に弾性支持体を装着し、地震等の外力に対する構
造物の共振を防ぐとともに応答速度を減少させる免震支
持装置が採用されている。

前記弾性支持体には、例えば、防振ゴムを使用するも
の、バネを使用するもの、バネとダンパーを併用するも
のなど種々の型式のものがあるが、その一つに積層ゴム
を使用するものがある。

この積層ゴムは、ゴムなどのエラストマーの層と金属
板などの補強板とを交互に積層状態で一体化したもので
あり、例えば、特開昭61−261845号あるいは特開昭61−
14340号などに開示されている。

ところで、建築構造部分に使用される鉄やコンクリー
トなどが一般に耐火材または不燃材であるのに対し、前
記弾性支持体は、可燃物あるいは耐火性が不充分な部材
を含む場合が多い。また、建築物または機械装置等にお
ける免震支持装置は、耐火性が要求される分野でも使用
されている。

このため、上記弾性支持体を有する免震支持装置は、
ビル火災などの場合、周囲の熱によって弾性支持体が消
失したり、変質してしまうことがある。

そこで、免震支持装置の耐火性としては、載荷加熱試
験に対して充分な耐火性能を有すること、並びに、建物
が大地震を受け、免震支持装置が変形（例えば、変形量
が水平方向に約20〜30cm程度となる）した後においても
耐火性能を充分に満足することが要求されている。

したがって、耐火被覆構造自体にも、20〜30cmの変形
対応能力が要求される。

従来の免震支持装置の耐火構造としては、例えば、弾
性支持体の周囲に無機材系高温耐火材を隙間無く巻き付
けたもの、弾性支持体を被覆する耐火材の上下端部を該
弾性支持体の上下端フランジ部に固着したもの、あるい
は、複数のリング状の耐火材を弾性支持体の周囲に積み
重ねたもの、などが提案されている。

〔発明が解決しようとする技術的課題〕

しかし、このような従来の耐火構造では、いずれの場
合も、弾性支持体の変形（特に、水平方向変形）に追随
しにくく、変形時に耐火材が損傷したり、変形後に耐火
被覆材がずれて空隙が生じるなど、変形後の耐火性能に
問題が生じる場合があった。

また、弾性支持体の周囲の密閉性が完全でなく、耐火
性を確保することが困難であるという問題もあった。

さらに、耐火材を弾性支持体の上下のフランジ間に取
り付けていたので、充分な弛みを持たせる余裕が無く、
さらに、維持管理のための取り付け、取り外し作業が困
難であるなどの問題もあった。

本発明はこのような従来の技術的課題に鑑みてなされ
たものであり、本発明の目的は、積層ゴムから成る弾性
支持体の水平方向の変形に追随し易く、繰り返し変形を
受けた後でも隙間を生じることが無く、積層ゴムの周囲
の密閉性を常に容易かつ確実に確保することができ、も
って、積層ゴムを高熱雰囲気から確実に保護することが
でき、しかも、取り付け、取り外しおよび維持管理を容
易に行ない得る耐火被覆構造から成る、免震支持装置の
耐火構造を提供することである。

〔課題解決のための手段〕

請求項１の発明は、上記目的を達成するため、構造物
と基礎のそれぞれから互いに向き合うように突出した上
下のペデスタルを設け、エラストマー層と補強板とを交
互に積層するとともに上下端面にフランジを有する積層
ゴムを、これら上下のフランジを前記上下のペデスタル
の端面に固定することにより、前記積層ゴムで構造物を
免震支持し、前記積層ゴムの周囲を耐火被覆材で密閉す
るようにした免震支持装置の耐火構造であって、前記耐
火被覆材は、その上下端部で前記上下のペデスタルの周
面に着脱可能に取り付けられるとともに、前記積層ゴム
が水平方向に大きく変位した場合でも余裕を残して該積
層ゴムの変形に追随し得るように、中間部の周囲長が上
下端部の周囲長より長く中間部が膨出したチョウチン型
に形成され、かつ、前記耐火被覆材は、その上下端部の
内周に形成された円周突起を前記上下のペデスタルの周
面に形成された円周溝に係止するとともにその上から金
属ベルトを締め付けることにより、前記積層ゴムの周面
を密閉する状態で固定されることを特徴とする。

請求項２の発明は、上記請求項１の構成に加えて、前
記耐火被覆材は、クロス状に加工した耐火材の内側に同
材質のブランケット状の耐火材を接合した構造を有する
構造とすることにより、一層効率よく上記目的を達成す
るものである。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第10図は本発明による耐火構造を有する免震支持装置
を例示する縦断面図であり、第11図は第10図中の線XI−
XIに沿った横断面図である。

第10図および第11図において、構造物１と基礎または
他の構造物２との間に複数の弾性支持体としての積層ゴ
ム３が所定間隔ごとに配置され、各積層ゴム（各弾性支
持体）３の上下端部はそれぞれ構造物１および基礎（ま
たは他の構造物）２の相対向面に固定されている。

すなわち、ビル等の構造物（建築構造躯体）１は、基
礎または他の構造物２の上に前記弾性支持体３から成る
免震支持装置を介して弾性支持されている。こうして、
構造物と基礎との間または構造物と他の構造物との間に
弾性支持体を取り付け、その間で伝達される震動エネル
ギーを減少させる免震支持装置が構成されている。

なお、以下の説明では、上記“基礎または他の構造物
2"を“基礎2"と略称することにする。

本実施例では、前記弾性支持体３として、ゴムなどの
エラストマー層と金属板等の補強板とを交互に積層状態
で一体化した前記積層ゴムが使用されている。

図示の例では、構造物１に一体に形成されたペデスタ
ル４と、基礎２に一体的に突設された柱15の上端に一体
に形成されたペデスタル５との間に弾性支持体（積層ゴ
ム）３が取り付けられている。なお、前記弾性支持体３
は、前記柱15の中間部または下端部に取り付けることも
できる。

このような場合、本願においては、前記柱15は、構造
物１および／または基礎２の一部を構成するものとす
る。

また、前記ペデスタル４、５および前記柱15は、構造
物１および／または基礎２と一体に構成する他、別途コ
ンクリートまたは金属等で製造したものをボルト等で固
定することもできる。さらに、構造物１と基礎２との間
隔が小さい場合は、柱15を省略することもできる。

そこで、前記弾性支持体３の周囲には、該弾性支持体
３を密閉状態で覆う耐火被覆材６が取り付けられてお
り、本発明による免震支持装置の耐火構造が実施されて
いる。

第１図は、本発明による免震支持装置の耐火構造の一
実施例を示す一部破断側面図であり、第２図は第１図中
の線II−IIに沿った横断面図であり、第３図は第１図の
免震支持装置が地震等により変形した状態を示す一部破
断側面図である。

第１図〜第３図において、構造物１側のペデスタル４
と基礎２側のペデスタル５との間に弾性支持体３が固定
されている。本実施例では、ペデスタル４は構造物１に
直接形成されているが、ペデスタル５の方は、基礎２に
立設された柱15の上端に形成されている。

また、本実施例では、前記弾性支持体３は積層ゴムで
構成されている。この積層ゴム３は、ゴムなどのエラス
トマー層７と金属板などの補強板８とを交互に積層する
とともに、その上下端面にフランジ９、10を加硫接着等
で一体化した構造を有している。

また、この積層ゴム３は、上下のペデスタル４、５に
対して、フランジ９、10をボルト11で締結することによ
り、取り付けられている。前記上下のペデスタル４、５
の断面は、前記積層ゴム３の上下のフランジ９、10と比
べ、同じかあるいはそれより大きい面積を有している。

そこで、前記弾性支持体３は耐火被覆材６によって密
閉被覆されており、該耐火被覆材６は、その上下端部を
金属ベルト12、12で上下のペデスタル４、５の側面に締
めつけることにより、固着されている。この金属ベルト
12の材質としては、例えば、ステンレスが使用される。

前記耐火被覆材６は、中間部の周囲長が上下端部の周
囲長より長く、中間部が膨出したチョウチン型をしてい
る。

また、前記耐火被覆材６は、クロス状（布状）の耐火
材13の内面に沿って、ブランケット状（綿状）の耐火材
材14を、耐火材質の糸で縫製して接合し、厚みを持たせ
た構造になっている。

このクロス状およびブランケット状の各耐火材13、14
は、通常、同材質（例えば、セラミックファイバー等の
無機材系高温耐火材）のものであり、図示の例では、ブ
ランケット状の耐火材14は、クロス状の耐火材14の上下
端部（前記ベルト12、12で締めつける領域）以外の領域
で、その内面に馴染むように接合されている。

なお、場合によっては、前記ブランケット状の耐火材
14を省略して、前記クロス状の耐火材13のみで前記耐火
被覆材６を構成することもできる。

また、図示の例では、前記クロス状の耐火材13は、そ
の上下端部の内周に形成された円周突起16、16を、上下
のペデスタル４、５の周面に形成された円周溝17、17に
係止するとともに、その上から前記金属ベルト12、12で
締めつけることにより、ずれを生じないように確実に固
定されている。さらに、前記ステンレス等の金属ベルト
12、12は、耐火性を確実にするため、その上から耐火材
18、18によって被覆されている。

なお、前記耐火被覆材６は、それ自体で中間部が膨出
したチョウチン型をしているので、上下のペデスタル
４、５間に固着した状態でも、第１図に示すように外力
へ膨らんだチョウチン型をしている。

第３図は、第１図の免震支持装置において、地震等に
より、構造物１が基礎２に対して水平方向に変位した状
態を示す。

前記耐火被覆材６は第１図に示すように中間部が外方
へ膨出したチョウチン型をしているので、第３図に示す
ように免震支持装置が水平方向に大きく（例えば、水平
方向に50mm程度）変位した場合でも余裕を残すことがで
き、該耐火被覆材６で引っ張られて、ずれたり、破損し
たり、上下端部に隙間が生じたりすることは無い。

したがって、免震支持装置が変位した後でも、密閉性
を維持でき、耐火性能の低下を確実に防止することがで
きる。

第４図は第１図の実施例の一部を変更した関連構成と
しての耐火構造のを示す部分縦断面図である。

前述の実施例では、耐火材13の上下端部の円周突起1
6、16とペデスタル４、５の円周溝17、17とから成る係
止構造を用いたが、第４図の関連構成では、この係止構
造が省略されている。この第４図の関連構成は、ペデス
タル４、５の側面にに対し、耐火材13の上下端部を単に
ベルト12、12で締め付けるだけとし、前記係止構造を省
略したものを示す。

第４図の関連構成のその他の部分は前述の実施例と実
質上同じ構造をしており、それぞれ対応する部分を同一
符号で表示し、それらの説明は省略する。

第５図はさらに第４図の関連構成の一部を変更した更
なる関連構成を示す部分縦断面図である。

第５図の関連構成は、前記上下のペデスタル４、５の
部分をコンクリートまたは金属等で別途製作し、これら
をボルト等の締結手段19、19で構造物１および基礎２
（図示の例では基礎２側の柱15）に固定したものであ
る。

第５図の関連構成のその他の部分は第４図の関連構成
と実質上同じ構造をしており、それぞれ対応する部分を
同一符号で表示し、それらの説明は省略する。

また、以上の実施例及び関連構成では、構造物１およ
び基礎２に設けたペデスタル４、５に耐火被覆材６を取
り付ける場合を例示したが、柱を有する構造物（または
基礎）に取り付ける場合は、該柱の側面に対して前述と
同様の方法で固着することもできる。

次に、第６図〜第９図を参照して、前記耐火被覆材６
の加工方法の一例を説明する。

先ず、第６図に示すごとく、積層ゴムから成る弾性支
持体３を余裕を持って被覆できる広さのクロス状の耐火
材（耐火材13）を用意し、予め、該耐火材13の上下端縁
の所定間隔位置に切込み21を入れ、各切込み21の部分を
同一材質の紐で縫い合わせる。

第７図は、各切込み部21を縫い合わせた状態を示す。

第７図において、耐火材13の上下端部、すなわち、前
記切込み21の縫い合わせ部を有する部分は、それ以外の
部分よりも周囲長が短くなっており、前記ペデスタル4,
5の周囲に固着される固定端部22、22を形成している。

一方、周囲長がそのままである中間部（上下の固定端
部22、22の間）には、前記固定端部22、22より周囲長が
長く外側へ膨らんだ膨出部分（弛み部分）23が形成され
ている。

次いで、第８図に示すように、前記形状に成形された
クロス状の耐火材13の内側に、厚みを有するブランケッ
ト状の耐火材14が取り付けられる。図示の例では、この
ブランケット状の耐火材14は、前記上下の固定端部22、
22を除いて、その間の膨出部分23の内面に沿って接合さ
れている。このブランケット状の耐火材14の接合は、例
えば、同じ耐火材の紐で縫い合わせる方法で行なわれ
る。

第９図は、以上の加工を施して用意した耐火被覆材６
の両端を積層ゴム３の周りで接合する構造を示す。

第９図において、予め、耐火材13の表面の一方の端縁
近傍に同じ高さのクロス状の耐火材から成るカバー25を
同材質の糸で縫い合わせておき、さらに、耐火被覆材６
の両端接合端縁部に止め金具26、27を所定間隔で固着し
ておく。

次いで耐火被覆材６で積層ゴム３を包囲し、前記止め
金具26、27同士をステンレス等の金属ワイヤー28で互い
に締結して接合すると、第９に示すように、中間部が膨
出したチョウチン型の耐火被覆材６が形成される。

その後、一側が結合された前記耐火材のカバー25を前
記締結接合部の上に重ね合わせ、該カバー25の端縁部を
耐火材13の表面に同材質の糸で縫い合わせる。この縫い
合わせ部は第９図中、符号29で示されている。

なお、以上の第６図〜第９図では、前記止め金具26、
27および金属ワイヤー28による締結接合部を１箇所設け
る場合を示したが、場合によっては、この締結接合部は
２箇所以上に設けることもできる。

こうして、耐火材13、14、25を縫い合わせてチョウチ
ン型の耐火被覆材６を形成した後、その上下の固定端部
22、22を上下のペデスタル４、５（または柱）の側面に
セットし、その上からステンレス等の前記金属ベルト1
2、12で締めつけ、さらに、該金属ベルトを耐火被覆材1
8、18で被覆することにより、第１図に示す耐火構造が
完成される。

なお、前記耐火被覆材６を前記ペデスタル４、５に固
着する構造としては、前記金属ベルト12、12の代わり
に、円周方向所定ピッチの位置を金属製の止め金具（ス
テンレス製のアンカーボルト等）で固定する構造など、
隙間無く固定できる構造であれば、他の適当な固着構造
を採用することができる。

第１図〜第３図および第６図〜第９図に示す実施例に
よれば、構造物１と基礎２のそれぞれから互いに向き合
うように突出した上下のペデスタル４、５を設け、エラ
ストマー層７と補強板８とを交互に積層するとともに上
下端面にフランジ９、10を有する積層ゴム３を、これら
上下のフランジ９、10を前記上下のペデスタル４、５の
端面に固定することにより、前記積層ゴム３で構造物１
を免震支持し、前記積層ゴム３の周囲を耐火被覆材６で
密閉するようにした免震支持装置の耐火構造であって、
前記耐火被覆材６は、その上下端部で前記上下のペデス
タル４、５の周面に着脱可能に取り付けられるととも
に、前記積層ゴム３が水平方向に大きく変位した場合で
も余裕を残して該積層ゴムの変形に追随し得るように、
中間部23の周囲長が上下端部22、22の周囲長より長く中
間部23が膨出したチョウチン型に形成され、かつ、前記
耐火被覆材６は、その上下端部22、22の内周に形成され
た円周突起16、16を前記上下のペデスタル４、５の周面
に形成された円周溝17、17に係止するとともにその上か
ら金属ベルト18を締め付けることにより、前記積層ゴム
３の周面を密閉する状態で固定され、さらに、前記耐火
被覆材６は、クロス状に加工した耐火材13の内側に同材
質のブランケット状の耐火材14を接合した構造を有する
構成としたので、地震等に際して積層ゴム３が大きく変
形した場合でも、前記耐火被覆材６は該変形に容易に追
随することができ、繰り返し変形後でも、隙間や破れを
生じることがなく、積層ゴム３を該耐火被覆材６で常に
容易かつ確実に密閉することができ、もって、地震後の
ビル火災等に際して、積層ゴム３を高熱雰囲気から確実
に遮断し保護し得る免震支持装置の耐火構造が得られ
た。

また、上記実施例では、耐火被覆材６の上下端部22、
22をペデスタル４、５の側面（周面）に締め付け固定す
る構造にしたので、取り付け取り外しが容易で作業性に
優れ、積層ゴム３および耐火被覆材６の維持管理が容易
な免震支持装置の耐火構造が得られた。

さらに、耐火被覆材６を表面のクロス状の耐火材13の
内面のブランケット状の耐火材14から成る二重構造にし
たので、上記追随性を低下させることなく、その内部に
厚みを持たせて耐火性能の向上を図るとともに、外力か
ら内部の主耐火材を効果的に保護することができ、強度
的にも優れた免震支持装置の耐火構造が得られた。

また、前記ペデスタル４、５を構造物１、基礎２ある
いは柱15等と別部材で製作し、ボルト19等で固着する構
造にすれば、該ペデスタルに積層ゴム３を予め取り付け
たたものを現場に搬入して組み付けることができ、施工
性を一層向上させることが可能になる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、構
造物と基礎のそれぞれから互いに向き合うように突出し
た上下のペデスタルを設け、エラストマー層と補強板と
を交互に積層するとともに上下端面にフランジを有する
積層ゴムを、これら上下のフランジを前記上下のペデス
タルの端面に固定することにより、前記積層ゴムで構造
物を免震支持し、前記積層ゴムの周囲を耐火被覆材で密
閉するようにした免震支持装置の耐火構造であって、前
記耐火被覆材は、その上下端部で前記上下のペデスタル
の周面に着脱可能に取り付けられるとともに、前記積層
ゴムが水平方向に大きく変位した場合でも余裕を残して
該積層ゴムの変形に追随し得るように、中間部の周囲長
が上下端部の周囲長より長く中間部が膨出したチョウチ
ン型に形成され、かつ、前記耐火被覆材は、その上下端
部の内周に形成された円周突起を前記上下のペデスタル
の周面に形成された円周溝に係止するとともにその上か
ら金属ベルトを締め付けることにより、前記積層ゴムの
周面を密閉する状態で固定される構成としたので、積層
ゴムの水平方向の変形に追随し易く、繰り返し変形を受
けた後でも隙間を生じることが無く、積層ゴムの周囲の
密閉性を常に容易かつ確実に確保することができ、もっ
て、積層ゴムを高熱雰囲気から確実に保護することがで
き、しかも、取り付け、取り外しおよび維持管理を容易
に行ない得る耐火被覆構造から成る、免震支持装置の耐
火構造が提供される。

請求項２の発明によれば、上記請求項１の構成に加え
て、前記耐火被覆材は、クロス状に加工した耐火材の内
側に同材質のブランケット状の耐火材を接合した構造を
有する構成としたので、一層効率よく上記効果を達成し
得る免震支持装置の耐火構造が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による免震支持装置の耐火構造の一実施
例を示す一部破断側面図、第２図は第１図中の線II−II
に沿った横断面図、第３図は第１図の免震支持装置が変
形した状態を示す一部破断側面図、第４図は第１図の耐
火構造の一部を変更した関連構成を例示する部分縦断面
図、第５図は第４図の耐火構造の一部を変更したさらに
別の関連構成を例示する部分縦断面図、第６図は第１図
中のクロス状の耐火材の素材を示す模式的展開図、第７
図は第６図の耐火材の切込みを縫い合わせた状態を示す
模式的斜視図、第８図は第７図の耐火材の内面に添わせ
てブランケット状の耐火材を取り付けた状態を示す模式
的斜視図、第９図は第８図の耐火被覆材の両端を接合し
てチョウチン型にする手順を示す模式的斜視図、第10図
は本発明による耐火構造を有する免震支持装置を例示す
る縦断面図、第11図は第10図中の線XI−XIに沿った横断
面図である。 以下に、図面中の主要な構成部分を表す符号を列挙す
る。 １……構造物、２……基礎（または他の構造物）、３…
…積層ゴム（弾性支持体）、４、５……ペデスタル、６
……耐火被覆材、11……弾性支持体固着用のボルト、12
……金属ベルト、13……クロス状の耐火材、14……ブラ
ンケット状の耐火材、15……柱、16……円周突起、17…
…円周溝、18……耐火材、19……ペデスタル固着用のボ
ルト、22……端部（耐火被覆材）、23……中間部（耐火
被覆材）、25……耐火材のカバー、26、27……止め金具
（接合部）、28……金属ワイヤー（接合部）。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】構造物と基礎のそれぞれから互いに向き合
   うように突出した上下のペデスタルを設け、エラストマ
   ー層と補強板とを交互に積層するとともに上下端面にフ
   ランジを有する積層ゴムを、これら上下のフランジを前
   記上下のペデスタルの端面に固定することにより、前記
   積層ゴムで構造物を免震支持し、前記積層ゴムの周囲を
   耐火被覆材で密閉するようにした免震支持装置の耐火構
   造であって、 前記耐火被覆材は、その上下端部で前記上下のペデスタ
   ルの周面に着脱可能に取り付けられるとともに、前記積
   層ゴムが水平方向に大きく変位した場合でも余裕を残し
   て該積層ゴムの変形に追随し得るように、中間部の周囲
   長が上下端部の周囲長より長く中間部が膨出したチョウ
   チン型に形成され、 かつ、前記耐火被覆材は、その上下端部の内周に形成さ
   れた円周突起を前記上下のペデスタルの周面に形成され
   た円周溝に係止するとともにその上から金属ベルトを締
   め付けることにより、前記積層ゴムの周面を密閉する状
   態で固定されることを特徴とする免震支持装置の耐火構
   造。
2. 【請求項２】前記耐火被覆材は、クロス状に加工した耐
   火材の内側に同材質のブランケット状の耐火材を接合し
   た構造を有することを特徴とする請求項１に記載の免震
   支持装置の耐火構造。