JP4090333B2 - 鉛プラグ入り積層ゴム支承 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉛プラグ入り積層ゴム支承に関し、さらに詳細には、上部構造物と下部構造物との間に設置され、上部構造物の荷重を支持するとともに地震時における免震装置として機能する積層ゴム支承に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴム層と鋼板とを積層してなる積層ゴムの内部に、地震時における振動エネルギーを吸収して減衰させるための鉛プラグを設置したものが知られている。このような鉛プラグ入り積層ゴム支承は、上部構造物と下部構造物との間に設置され、地震等により水平方向の力を受けると、せん断変形をする。その際、積層ゴムは、ゴムの弾性により復元力が生じ、いわゆるばねとして機能する。他方、積層ゴムに内蔵された鉛プラグは、ゴムのせん断変形に伴って塑性変形することにより、振動エネルギーを吸収する、いわゆるダンパーとして機能する。
【０００３】
このような鉛プラグ入り積層ゴム支承において、水平振動を減衰させるためには、鉛プラグに確実なせん断による塑性変形を生じさせることが必要である。しかし、実際には鉛が上下方向に流動するという現象が生じ、鉛プラグに確実にせん断変形を生じさせることができない。このため、従来、積層ゴムに形成した孔にそれよりも径が大きい鉛プラグを圧入し、鉛を鋼板間のゴム層に食い込ませることもなされている。しかし、この圧入による場合、鉛プラグが繰り返しせん断変形を受けると、その一部がゴム層に過度に侵入し、積層ゴムの損傷、鉛プラグの性能劣化をもたらす。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、積層ゴムのせん断変形に伴って鉛プラグが純せん断変形を起こさなくとも、鉛プラグに変形抵抗を与えることにより、長期に亘って減衰機能を維持することができる鉛プラグ入り積層ゴム支承を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
すなわち、この発明は、ゴム層と補強板とを交互に積層してなる積層ゴムと、この積層ゴムに前記ゴム層及び補強板を貫通するように上下方向に形成された孔に挿入設置された鉛プラグとを備えた積層ゴム支承において、
前記鉛プラグの内部に、該鉛プラグの軸方向に沿って配置される軸部と、その外周に軸方向に間隔を置いて形成され、前記鉛プラグよりも径が小さな複数の大径部とからなり、せん断変形時に該鉛の上下方向の流動に抵抗する抵抗部材を埋め込んだことを特徴とする積層ゴム支承にある。
【０００６】
より具体的には、前記軸部の外周にはねじが形成され、前記大径部は該ねじに螺着されるナットからなる。
【０００７】
この発明によれば、積層ゴムが地震等の水平力を受けてせん断変形すると、鉛プラグを構成する鉛が上下方向に流動しようとするが、鉛プラグの内部には抵抗部材が埋め込まれているので、鉛の流動が抑止される。この抑止力により、積層ゴムがせん断抵抗を受けるので、大きな減衰力を得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、この発明の実施形態を示す鉛直方向断面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。鉛プラグ入り積層ゴム支承は、積層ゴム１と、その内部に上下方向に設置された鉛プラグ２とからなる。このような鉛プラグ入り積層ゴム支承は、上部構造物と下部構造物との間、例えば橋梁においては橋桁と橋脚との間に設置される。
【０００９】
積層ゴム１は、上下の厚肉鋼板３及び複数の内部薄肉鋼板４からなる補強板と、ゴム層５とを交互に積層し、成形型内で加硫接着して形成される。この実施形態では、補強板３，４及びゴム層５はいずれも矩形のものであり、したがって積層ゴム１は平面形状が矩形をなしている。積層ゴム１は平面形状が円形のものもある。積層ゴム１には補強板３，４及びゴム層５を貫通する孔６が形成され、この孔６に鉛プラグ２が挿入されている。積層ゴム１の上下部にはフランジ板７がボルト８により固定され、積層ゴム１はこれらのフランジ板７の取付孔９に取り付けられるアンカーにより上部構造物及び下部構造物にそれぞれ固定される。
【００１０】
以上までの構成は従来と同様である。この発明によれば、鉛プラグ２の内部には抵抗部材１０が埋め込まれている。抵抗部材１０は、鉛プラグ２の軸方向に沿って配置される軸部１１と、その外周に軸方向に間隔を置いて形成された複数の大径部１２とからなっている。この実施形態では軸部１１の外周にねじ１３が形成され、大径部１２はねじ１３に螺着されるナットからなっている。抵抗部材１０は、鉛プラグ２の鋳込み時において、その型内に吊下げておくことにより容易に埋め込むことができる。
【００１１】
抵抗部材１０を構成する軸部１１及び大径部１２は、鋼材で作られる。しかし、抵抗部材１０は後述するように鉛の流動に抵抗させるためのものであって、その機能を果たすことができるものであればよいので、鋼製のものとするに限らず、プラスチック材料、その他の材料で作ることもできる。
【００１２】
図３は上記鉛プラグ入り積層ゴム支承の作用説明図である。積層ゴム１は、地震等の水平力を受けてせん断変形する。この時、鉛プラグ２を構成する鉛は、矢印で示すように上下方向に流動しようとする。しかし、鉛プラグ２の内部には抵抗部材１０が埋め込まれているので、その大径部１２によって鉛の流動が抑止される。この抑止力により鉛プラグには変形抵抗が生じるので、積層ゴムがせん断抵抗を受け、大きな減衰力を得ることができる。
【００１３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、鉛プラグを無理に圧入しなくとも、積層ゴムのせん断変形に伴って鉛プラグに変形抵抗を与えることができ、長期に亘って減衰機能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を示す鉛直方向断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】作用説明図である。
【符号の説明】
１：積層ゴム
２：鉛プラグ
３：厚肉鋼板
４：内部薄肉鋼板
５：ゴム層
６：孔
７：フランジ板
８：ボルト
９：取付孔
１０：抵抗部材
１１：軸部
１２：大径部
１３：ねじ

Claims (2)

1. ゴム層と補強板とを交互に積層してなる積層ゴムと、この積層ゴムに前記ゴム層及び補強板を貫通するように上下方向に形成された孔に挿入設置された鉛プラグとを備えた積層ゴム支承において、
   前記鉛プラグの内部に、該鉛プラグの軸方向に沿って配置される軸部と、その外周に軸方向に間隔を置いて形成され、前記鉛プラグよりも径が小さな複数の大径部とからなり、せん断変形時に該鉛の上下方向の流動に抵抗する抵抗部材を埋め込んだことを特徴とする積層ゴム支承。
2. 前記軸部の外周にはねじが形成され、前記大径部は該ねじに螺着されるナットからなることを特徴とする請求項１記載の鉛プラグ入り積層ゴム支承。

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