JP6421531B2

JP6421531B2 - 積層ゴム免震装置の鉛直剛性を調整する鉛直剛性機構、積層ゴム免震装置、及び免震建物

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Publication number: JP6421531B2
Application number: JP2014207083A
Authority: JP
Inventors: 中村　吉秀; 吉秀中村; 武知西影; 昌浩蔵野; 真吾渡邊; 加藤　敦士; 敦士加藤; 剛志佐野
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2014-10-08
Filing date: 2014-10-08
Publication date: 2018-11-14
Anticipated expiration: 2034-10-08
Also published as: JP2016075368A

Description

本発明は、積層ゴム免震装置の鉛直剛性を調整する鉛直剛性調整機構、積層ゴム免震装置、及び免震建物に関する。

免震対象の建物においてセットバック等により荷重が偏在している場合がある（特許文献１の図４参照）。かかる場合には、柱軸力の大きい場所と小さい場所とが存在するため、積層ゴム支承に作用する柱軸力の大きさの違いによって積層ゴムの変形量に差が生じ、建物の沈下量に差が生じる。これにより、建物の梁に付加的な応力が生じ、柱軸力が移行する。特に、既存建物を免震化する場合には、免震化により上部構造の地震力は減少しているにもかかわらず、付加的な応力のために既存の柱、梁の補強が必要となる可能性がある。

免震層に積層ゴムと弾性すべり支承とが混在した免震建物において、弾性すべり支承の上に、ゴムと該ゴムの所定領域の水平方向の変形を拘束する水平拘束部とを備える鉛直剛性調整機構を設けることによって、両免震装置の免震機能を維持しつつ、両免震装置の鉛直剛性を等しくして、建物（上部構造物）の沈下量の均一化を図ることが知られている（特許文献２参照）。ここで、上記鉛直剛性調整機構では、上部構造物に固定されたアームを、ゴムの下端に固定されたフランジの外周部に接触させることにより、ゴムの水平方向の変形を拘束しようとしている。

特開２０１１―１０６１０３号公報特開平１１−２１０８２３号公報

上記鉛直剛性調整機構では、ゴムの下端のみを拘束しているため、地震発生時にゴムの下部が回転することによりゴムに曲げ変形が生じ、これに従って、ゴムに曲げモーメントが生じる。従って、免震装置の鉛直剛性を設定する際に、鉛直剛性調整機構のゴムの曲げ変形の影響を考慮しなければならず、免震装置の設計が複雑になる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、積層ゴム免震装置の鉛直剛性調整機構が備えるゴムに曲げ変形が生じることを防止し、該ゴムの鉛直剛性を、曲げ変形の影響を考慮せずに設定できるようにすることを課題とするものである。

本発明に係る鉛直剛性調整機構は、積層ゴム免震装置において積層ゴム支承と鉛直方向に重ねて設けられ前記積層ゴム免震装置の上の免震対象構造物の荷重が作用するゴムと、前記ゴムの周りを囲うように設けられ、前記ゴムの鉛直方向への変形を許容するのに対して、前記ゴムの水平方向への変形を、前記ゴムの鉛直方向の一端から他端側にかけての所定長さまで連続的に拘束する水平拘束部とを備え、前記水平拘束部は、前記免震対象構造物及び前記積層ゴム支承の一方に固定され、前記ゴムの周りを囲う外側環状部と、前記免震対象構造物及び前記積層ゴム支承の他方に固定され、前記外側環状部の内側に鉛直方向に相対移動できるように嵌め込まれた内側環状部とを有し、前記積層ゴム免震装置の鉛直剛性を調整する。

また、本発明に係る積層ゴム免震装置は、積層ゴム支承と、前記積層ゴム支承と鉛直方向に重ねて設けられ前記積層ゴム支承の上の免震対象構造物の荷重が作用するゴムと、前記ゴムの周りを囲うように設けられ、前記ゴムの鉛直方向への変形を許容するのに対して、前記ゴムの水平方向への変形を、前記ゴムの鉛直方向の一端から他端側にかけての所定長さまで連続的に拘束する水平拘束部とを備え、前記水平拘束部は、前記免震対象構造物及び前記積層ゴム支承の一方に固定され、前記ゴムの周りを囲う外側環状部と、前記免震対象構造物及び前記積層ゴム支承の他方に固定され、前記外側環状部の内側に鉛直方向に相対移動できるように嵌め込まれた内側環状部とを有する。

また、本発明に係る免震建物は、第１の柱と該第１の柱に比して軸力の小さい第２の柱とを有する上部構造物と、下部構造物と、前記上部構造物と前記下部構造物との間に設けられた免震層とを備え、前記免震層は、前記第１の柱の下と前記第２の柱の下とに配された積層ゴム支承を備え、前記第２の柱の下には、前記積層ゴム支承と鉛直方向に重ねて設けられ前記上部構造物の荷重が作用するゴムと、前記ゴムの周りを囲うように設けられ、前記ゴムの鉛直方向への変形を許容するのに対して、前記ゴムの水平方向への変形を、前記ゴムの鉛直方向の一端から他端側にかけての所定長さまで連続的に拘束する水平拘束部とを備え、前記水平拘束部は、前記上部構造物及び前記積層ゴム支承の一方に固定され、前記ゴムの周りを囲う外側環状部と、前記上部構造物及び前記積層ゴム支承の他方に固定され、前記外側環状部の内側に鉛直方向に相対移動できるように嵌め込まれた内側環状部とを有する。

本発明によれば、積層ゴム免震装置の鉛直剛性調整機構が備えるゴムに曲げ変形が生じることを防止し、該ゴムの鉛直剛性を、曲げ変形の影響を考慮せずに設定することができる。

一実施形態に係る免震建物を示す立面図である。第１の積層ゴム免震装置を示す立断面図である。第２の積層ゴム免震装置を示す立断面図である。比較例に係る免震建物を示す立面図である。比較例に係る積層ゴム免震装置を示す立断面図である。地震発生時の比較例に係る積層ゴム免震装置の作用を示す立断面図である。地震発生時の第２の積層ゴム免震装置の作用を示す立断面図である。他の実施形態に係る第２の積層ゴム免震装置を示す立断面図である。地震発生時の第２の積層ゴム免震装置の作用を示す立断面図である。他の実施形態に係る第２の積層ゴム免震装置を示す立断面図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る免震建物１０を示す立面図である。この図に示すように、免震建物１０は、鉄骨造、鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造等の上部構造物１２と、基礎や地下又は地上の躯体等の下部構造物１４と、これらの間に設けられた免震層２０とを備えている。

上部構造物１２にはセットバックされた部分が存在しており、上部構造物１２の荷重は偏在している。これにより、荷重の大きい部分（非セットバック部）の柱１２Ｂの軸力は、荷重の小さい部分（セットバック部）の柱１２Ｃの軸力よりも大きくなっている。

免震層２０には、第１の積層ゴム免震装置２２と、第２の積層ゴム免震装置３０とが備えられている。第１の積層ゴム免震装置２２は、柱１２Ｂの下に配され、第２の積層ゴム免震装置３０は、柱１２Ｂに比して軸力の小さい柱１２Ｃの下に配されている。

図２は、第１の積層ゴム免震装置２２を示す立断面図である。この図に示すように、第１の積層ゴム免震装置２２は、上部構造物１２の免震基礎１２Ａにアンカープレート１５を介してアンカーボルト１７により固定されたベースプレート２２Ａと、下部構造物１４の免震層床１４Ａにアンカープレート１６を介してアンカーボルト１８により固定されたベースプレート２２Ｂと、上下のベースプレート２２Ａ、２２Ｂの間に配され、上面をベースプレート２２Ａに固定され下面をベースプレート２２Ｂに固定された積層ゴム２２Ｃとを備えている。積層ゴム２２Ｃは、円板状のゴムと円板状の鋼材とが交互に積層された構成である。

図３は、第２の積層ゴム免震装置３０を示す立断面図である。この図に示すように、第２の積層ゴム免震装置３０は、上下のアンカープレート１５、１６の間に配された積層ゴム支承２２´及び鉛直剛性調整機構４０を備えている。積層ゴム支承２２´は、第１の積層ゴム免震装置２２と同様の構成（共通）であり、ベースプレート２２Ａ、２２Ｂ及び積層ゴム２２Ｃを備えている。ベースプレート２２Ｂは、下部構造物１４の免震層床１４Ａにアンカープレート１６を介してアンカーボルト１８により固定されている。

鉛直剛性調整機構４０は、アンカープレート１５を介してアンカーボルト１７により免震基礎１２Ａに固定されている。また、鉛直剛性調整機構４０と積層ゴム支承２２´とは上下に重ねて配され互いに結合されている。

鉛直剛性調整機構４０は、積層ゴム４１と、積層ゴム４１の水平方向の変形を拘束する水平拘束部４２とを備えている。積層ゴム４１は、円板状のゴムと円板状の鋼材とが交互に積層された構成であり、これらの直径と積層ゴム２２Ｃの直径とは同一である。また、積層ゴム４１は、積層ゴム２２Ｃに比して薄型である。なお、積層ゴム４１と積層ゴム２２Ｃとの直径を同一にすることは必須ではない。

水平拘束部４２は、積層ゴム支承２２´のベースプレート２２Ａに固定される下側部４３と、アンカープレート１５を介してアンカーボルト１７により免震基礎１２Ａに固定される上側部４４とを備えている。下側部４３は、ベースプレート部４３Ａと円筒部４３Ｂとを備えている。ベースプレート部４３Ａは、ベースプレート２２Ａと同径の円板状の鋼材である。ベースプレート部４３Ａとベースプレート２２Ａとは、互いに重ね合わされた状態でボルト４５により結合されている。また、円筒部４３Ｂは、ベースプレート部４３Ａよりも小径かつ積層ゴム４１よりも大径の円筒状の鋼材であり、ベースプレート部４３Ａと一体で形成されている。

上側部４４は、ベースプレート部４４Ａと円筒部４４Ｂとを備えている。ベースプレート部４４Ａは、アンカープレート１５と同径の円形状の鋼板であり、アンカープレート１５と重ね合わされた状態でアンカーボルト１７により免震基礎１２Ａに固定されている。また、円筒部４４Ｂは、円筒状の鋼材であり、ベースプレート部４４Ａと一体で形成されている。円筒部４４Ｂの外径は、ベースプレート部４４Ａより小径で、円筒部４３Ｂの内径よりもわずかに小径であり、円筒部４４Ｂの内径は、積層ゴム４１よりも大径である。

円筒部４３Ｂ、４４Ｂの高さｈ１は、積層ゴム４１の厚み（高さ）よりも小さく設定されている。ここで、円筒部４３Ｂ、４４Ｂの高さは、積層ゴム４１が上部構造物１２の荷重で鉛直方向に収縮した状態で、円筒部４４Ｂの下端とベースプレート部４３Ａとの間、円筒部４３Ｂの上端とベースプレート部４４Ａとの間に隙間ができるように設定されている。

円筒部４３Ｂ、４４Ｂの高さｈ１は、上部構造物１２の荷重で鉛直方向に収縮した状態の積層ゴム４１の厚みｈ２に対して０．７×ｈ２≦ｈ１＜１．０×ｈ２に設定されるのが好ましく、０．８×ｈ２≦ｈ１＜１．０×ｈ２に設定されるのがより好ましい。

また、上側部４４の円筒部４４Ｂは、下側部４３の円筒部４３Ｂの内側に嵌め込まれている。ここで、円筒部４４Ｂの外径と円筒部４３Ｂの内径とのはめあい公差をすきまばめとして設定することにより、円筒部４３Ｂ、４４Ｂの鉛直方向の相対変位が許容されている。一方で、円筒部４３Ｂ、４４Ｂの水平方向の相対変位は、円筒部４３Ｂの内周面と円筒部４４Ｂの外周面との隙間（公差分の隙間）の分だけに制限されている。

ところで、第２の積層ゴム免震装置３０の積層ゴム支承２２´と第１の積層ゴム免震装置２２とは、同様の構成であり、両者の鉛直剛性は均等である。しかしながら、第２の積層ゴム免震装置３０では、積層ゴム支承２２´の上に鉛直剛性調整機構４０の積層ゴム４１が鉛直方向に変形可能に配されていることにより、第２の積層ゴム免震装置３０全体の鉛直剛性は、第１の積層ゴム免震装置２２の鉛直剛性よりも小さくなっている。

ここで、第１の積層ゴム免震装置２２は、柱１２Ｂの軸力により鉛直方向に変形（収縮）し、第２の積層ゴム免震装置３０は、柱１２Ｂの軸力よりも小さい柱１２Ｃの軸力により鉛直方向に変形（収縮）するところ、両者の収縮量が均等になるように、第１の積層ゴム免震装置２２と第２の積層ゴム免震装置３０の鉛直剛性が設定されている。

図４は、比較例に係る免震建物１００を示す立面図である。この図に示すように、比較例に係る免震建物１００では、上階部分がセットバックされた上部構造物１２と下部構造物１４との間に免震層１２０が設けられている。この免震層１２０では、柱１２Ｂの下に第１の積層ゴム免震装置２２が配され、柱１２Ｃの下にも第１の積層ゴム免震装置２２が配されている。

かかる構成の免震建物１００では、相対的に軸力の大きい柱１２Ｂの下と相対的に軸力の小さい柱１２Ｃの下との双方に鉛直剛性の等しい積層ゴム支承が配されていることにより、相対的に軸力の大きい柱１２Ｂの下の積層ゴム２２Ｃの収縮量は、相対的に軸力の小さい柱１２Ｃの下の積層ゴム２２Ｃの収縮量よりも大きくなる。従って、相対的に軸力の大きい柱１２Ｂの沈下量が相対的に軸力の小さい柱１２Ｃの沈下量よりも大きくなることによって、上部構造物１２の梁に付加的な応力が生じる。

それに対して、本実施形態に係る免震建物１０では、相対的に軸力の大きい柱１２Ｂの下に、相対的に鉛直剛性の大きい第１の積層ゴム免震装置２２が配され、相対的に軸力の小さい柱１２Ｃの下に、相対的に鉛直剛性の小さい第２の積層ゴム免震装置３０が配されている。そして、柱１２Ｃの下の積層ゴム２２Ｃ、４１の合計収縮量と柱１２Ｂの下の積層ゴム２２Ｃとが均等になるように、両者の鉛直剛性が設定されている。これにより、相対的に軸力の大きい柱１２Ｂの沈下量と相対的に軸力の小さい柱１２Ｃの沈下量とを均等にでき、上部構造物１２の梁に付加的に応力が生じることを防止できる。

図５は、比較例に係る第２の積層ゴム免震装置５０を示す立断面図である。この図に示すように、比較例に係る第２の積層ゴム免震装置５０は、上述の鉛直剛性調整機構４０とは異なる構成の鉛直剛性調整機構５１を備える。この鉛直剛性調整機構５１は、積層ゴム４１と、上述の水平拘束部４２とは異なる構成の水平拘束部５２とを備える。

水平拘束部５２は、下側のベースプレート５３と上側部５４とを備える。ベースプレート５３は、積層ゴム支承２２´のベースプレート２２Ａにボルト４５で固定されている。上側部５４は、ベースプレート部５４Ａと、積層ゴム４１の軸心回りに所定間隔（例えば、９０°間隔）で配された複数の板部５４Ｂとを備えている。ベースプレート部５４Ａは、アンカープレート１５を介してアンカーボルト１７により免震基礎１２Ａに固定されている。また、複数の板部５４Ｂは、ベースプレート部５４Ａの外周部から下方に延びてベースプレート５３の外周面に当接している。これにより、上側部５４は、ベースプレート５３、２２Ａに対して相対的に、鉛直方向には移動可能であるものの、水平方向には移動できないようになっている。

図６は、地震発生時の比較例に係る第２の積層ゴム免震装置５０の作用を示す立断面図である。この図に示すように、鉛直剛性調整機構５１では、複数の板部５４Ｂの先端が積層ゴム４１の下のベースプレート５３の外周面に当接しているだけであり、ベースプレート５３、２２Ａの回転を拘束していない。即ち、水平拘束部５２は、積層ゴム４１の曲げ変形を拘束していない。このため、地震力Ｐにより積層ゴム２２Ｃに弾性変形が生じると、図中のモーメント図に示すように、積層ゴム４１には曲げモーメントが生じる。

図７は、地震発生時の本実施形態に係る第２の積層ゴム免震装置３０の作用を示す立断面図である。この図に示すように、鉛直剛性調整機構４０では、下側部４３の円筒部４３Ｂと上側部４４の円筒部４４Ｂとが水平方向に相対変位できないように嵌り合っている。さらに、円筒部４３Ｂと円筒部４４Ｂとは、下側のベースプレート部４３Ａが上側のベースプレート部４４Ａに対して相対的に回転しないように嵌り合っている。これにより、免震基礎１２Ａと積層ゴム支承２２´のベースプレート２２Ａとが、一体で水平方向に変位する。従って、水平拘束部４２内に配された積層ゴム４１は、その上端から下端まで連続的に曲げ変形及び水平方向の変形を拘束された状態になり、図中のモーメント図に示すように、積層ゴム４１には曲げモーメントが生じない。

以上説明したように、本実施形態に係る鉛直剛性調整機構４０は、第２の積層ゴム免震装置３０において積層ゴム支承２２´と鉛直方向に重ねて設けられ免震対象の上部構造物１２の荷重が作用する積層ゴム４１と、積層ゴム４１の周りを囲うように設けられた水平拘束部４２とを備える。ここで、水平拘束部４２は、積層ゴム４１の鉛直方向への変形を許容するのに対して、積層ゴム４１の水平方向への変形を、積層ゴム４１の上端から下端まで連続的に拘束する。

これにより、積層ゴム４１の水平方向の変形を拘束しようとしている領域（本実施形態では積層ゴム４１の上端から下端まで）に曲げモーメントが生じることを防止できる。従って、積層ゴム４１の鉛直剛性を、曲げ変形の影響を考慮せずに設定できるため、積層ゴム４１の設計を単純化できる。

また、本実施形態に係る鉛直剛性調整機構４０において、水平拘束部４２は、積層ゴム支承２２´に固定され積層ゴム４１の周りを囲う円筒部４３Ｂと、上部構造物１２に固定され、円筒部４３Ｂの内側に鉛直方向に相対移動できるように嵌め込まれた円筒部４４Ｂとを備える。これにより、積層ゴム４１の鉛直方向の変形を許容できるのに対して、積層ゴム４１の上端から下端までの全高における水平方向の変形を拘束できる。

また、本実施形態に係る第２の積層ゴム免震装置３０は、積層ゴム支承２２´と、該積層ゴム支承２２´の上に重ねて設けられた上述の鉛直剛性調整機構４０とを備えており、鉛直剛性調整機構４０により、装置全体の鉛直剛性が低減されている。ここで、積層ゴム４１の水平方向の変形を拘束しようとしている領域（本実施形態では積層ゴム４１の上端から下端まで）に曲げモーメントが生じることを防止できることによって、第２の積層ゴム免震装置３０の鉛直剛性を、積層ゴム４１の曲げ変形の影響を考慮せずに設定できるため、第２の積層ゴム免震装置３０の設計を単純化できる。

また、本実施形態に係る免震建物１０は、上部構造物１２と、下部構造物１４と、上部構造物１２と下部構造物１４との間に設けられた免震層２０とを備え、免震層２０は、第１の積層ゴム免震装置２２と、第２の積層ゴム免震装置３０とを備える。相対的に軸力の大きい柱１２Ｂの下に第１の積層ゴム免震装置２２が配され、相対的に軸力の大きい柱１２Ｃの下に第２の積層ゴム免震装置３０が配されている。ここで、第１の積層ゴム免震装置２２と第２の積層ゴム免震装置３０の積層ゴム支承２２´とは共通であり、第２の積層ゴム免震装置３０の鉛直剛性が、上述の鉛直剛性調整機構４０により低減されている。これにより、免震層２０における第１の積層ゴム免震装置２２と第２の積層ゴム免震装置３０との鉛直剛性の差を低減でき、相対的に軸力の大きい柱１２Ｂの位置と相対的に軸力の小さい柱１２Ｃの位置での上部構造物１２の沈下量の差を低減でき、以て、上部構造物１２の梁に生じる付加的な応力を低減できる。

図８は、他の実施形態に係る第２の積層ゴム免震装置１３０を示す立断面図である。この図に示すように、第２の積層ゴム免震装置１３０は、上述の鉛直剛性調整機構４０とは構成が異なる鉛直剛性調整機構１４０を備える。この鉛直剛性調整機構１４０は、積層ゴム４１と、ベースプレート１４３と、上述の水平拘束部４２とは構成が異なる水平拘束部１４２を備える。ベースプレート１４３は、積層ゴム支承２２´のベースプレート２２Ａに固定されており、ベースプレート１４３の上面に積層ゴム４１が固定されている。

水平拘束部１４２は、ベースプレート部１４２Ａと円筒部１４２Ｂとを備えている。ベースプレート部１４２Ａは、アンカープレート１５と同径の円板状の鋼材であり、アンカープレート１５と重ね合わされた状態でアンカーボルト１７により免震基礎１２Ａに固定されている。また、円筒部１４２Ｂは、ベースプレート部１４２Ａよりも小径かつ積層ゴム４１よりも大径の円筒状の鋼材であり、ベースプレート部１４２Ａと一体で形成されている。

円筒部１４２Ｂの高さｈ１は、積層ゴム４１の厚み（高さ）よりも小さく設定されている。ここで、円筒部１４２Ｂの高さｈ１は、積層ゴム４１が上部構造物１２の荷重で鉛直方向に収縮した状態で、円筒部１４２Ｂの下端とベースプレート１４３との間に隙間ができるように設定されている。

円筒部１４２Ｂの高さｈ１は、上部構造物１２の荷重で鉛直方向に収縮した状態の積層ゴム４１の厚みｈ２に対して０．７×ｈ２≦ｈ１＜１．０×ｈ２に設定されるのが好ましく、０．８×ｈ２≦ｈ１＜１．０×ｈ２に設定されるのがより好ましい。

また、積層ゴム４１は、円筒部１４２Ｂ内に嵌め込まれている。ここで、上部構造物１２の荷重で拡径した状態の積層ゴム４１の外径と円筒部１４２Ｂの内径とのはめあい公差をすきまばめとして設定することにより、円筒部１４２Ｂと積層ゴム４１との鉛直方向の相対変位が許容確保されている。一方で、円筒部１４２Ｂと積層ゴム４１との水平方向の相対変位は、円筒部１４２Ｂの内周面と積層ゴム４１の外周面との隙間（公差分の隙間）の分だけに制限されている。

図９は、地震発生時の第２の積層ゴム免震装置１３０の作用を示す立断面図である。この図に示すように、鉛直剛性調整機構１４０では、積層ゴム４１と円筒部１４２Ｂとが水平方向に相対変位できないように嵌り合っている。さらに、積層ゴム４１と円筒部１４２Ｂとは、下側のベースプレート１４３が上側のベースプレート部１４２Ａに対して相対的に回転しないように嵌り合っている。これにより、免震基礎１２Ａと積層ゴム支承２２´のベースプレート２２Ａとが、一体で水平方向に変位する。従って、積層ゴム４１は、その上端から下端近傍まで連続的に曲げ変形及び水平方向の変形を拘束された状態になり、図中のモーメント図に示すように、積層ゴム４１には曲げモーメントが生じない。

以上説明したように、本実施形態に係る鉛直剛性調整機構１４０において、水平拘束部１４２は、上部構造物１２に固定され積層ゴム４１の上端から下端側にかけての所定長さｈ１の範囲が内側に嵌め込まれた円筒部１４２Ｂを備える。これにより、積層ゴム４１の鉛直方向への変形を許容するのに対して、積層ゴム４１の水平方向への変形を、積層ゴム４１の上端から下端側にかけての所定長さｈ１まで連続的に拘束することができる。

図１０は、他の実施形態に係る第２の積層ゴム免震装置２３０を示す立断面図である。この図に示すように、第２の積層ゴム免震装置２３０は、積層ゴム支承２２２と、鉛直剛性調整機構２４０とを備える。鉛直剛性調整機構２４０は、水平拘束部２４２を備えている。この水平拘束部２４２は、ベースプレート部２４２Ａと円筒部２４２Ｂとを備えている。ベースプレート部２４２Ａは、アンカープレート１５と同径の円板状の鋼材であり、アンカープレート１５と重ね合わされた状態でアンカーボルト１７により免震基礎１２Ａに固定されている。また、円筒部２４２Ｂは、円筒状の鋼材であり、ベースプレート部２４２Ａと一体で形成されている。

積層ゴム支承２２２は、積層ゴム２２２Ｃを備えている。この積層ゴム２２２Ｃの上面は、ベースプレート部２４２Ａの下面に取り付けられ、積層ゴム２２２Ｃの周囲は円筒部２４２Ｂに囲われている。円筒部２４２Ｂの外径は、ベースプレート部２４２Ａよりも小径であり、円筒部２４２Ｂの内径は、積層ゴム２２２Ｃの外径よりもわずかに大径である。

円筒部２４２Ｂの高さは、積層ゴム２２２Ｃの厚みより大きくなっており、積層ゴム２２２Ｃの下部は、円筒部２４２Ｂから下方へ突出している。即ち、積層ゴム２２２Ｃは、鉛直剛性調整機構２４０の弾性部を構成すると共に、積層ゴム支承２２２の弾性部を構成している。

積層ゴム２２２Ｃは、円筒部２４２Ｂ内に嵌め込まれている。ここで、上部構造物１２の荷重で拡径した状態の積層ゴム２２２Ｃの外径と円筒部２４２Ｂの内径とのはめあい公差をすきまばめとして設定することにより、円筒部２４２Ｂと積層ゴム２２２Ｃとの鉛直方向の相対変位が許容されている。一方で、円筒部２４２Ｂと積層ゴム２２２Ｃとの水平方向の相対変位は、円筒部２４２Ｂの内周面と積層ゴム２２２Ｃの外周面との隙間（公差分の隙間）の分だけに制限されている。

なお、上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上述の実施形態では、鉛直剛性調整機構のゴムを積層ゴムとしたが、該ゴムを塊状のゴム単体で構成してもよい。また、上述の実施形態では、鉛直剛性調整機構を積層ゴム支承の上に設けたが、鉛直剛性調整機構を積層ゴム支承の下に設けてもよい。

また、図３に示す実施形態では、内側の円筒部４４Ｂを上部構造物１２に固定し、外側の円筒部４３Ｂを積層ゴム支承２２´に固定したが、内側の円筒部４４Ｂを積層ゴム支承２２´に固定し、外側の円筒部４３Ｂを上部構造物１２に固定してもよい。さらに、図８に示す実施形態では、円筒部１４２Ｂを上部構造物１２に固定したが、円筒部１４２Ｂを積層ゴム支承２２´に固定してもよい。

１０免震建物、１２上部構造物、１２Ａ免震基礎、１２Ｂ柱、１２Ｃ柱、１４下部構造物、１４Ａ免震層床、１５、１６アンカープレート、１７、１８アンカーボルト、２０免震層、２２第１の積層ゴム免震装置、２２Ａ、２２Ｂベースプレート、２２Ｃ積層ゴム、２２´ 積層ゴム支承、３０第２の積層ゴム免震装置、４０鉛直剛性調整機構、４１積層ゴム、４２水平拘束部、４３下側部、４３Ａベースプレート部、４３Ｂ円筒部、４４上側部、４４Ａベースプレート部、４４Ｂ円筒部、４５ボルト、５０第２の積層ゴム免震装置、５１鉛直剛性調整機構、５２水平拘束部、５３ベースプレート、５４上側部、５４Ａベースプレート部、５４Ｂ板部、１００免震建物、１２０免震層、１３０第２の積層ゴム免震装置、１４０鉛直剛性調整機構、１４２水平拘束部、１４２Ａベースプレート部、１４２Ｂ円筒部、１４３ベースプレート、２２２積層ゴム支承、２２２Ｃ積層ゴム、２３０第２の積層ゴム免震装置、２４０鉛直剛性調整機構、２４２水平拘束部、２４２Ａベースプレート部、２４２Ｂ円筒部

Claims

積層ゴム免震装置において積層ゴム支承と鉛直方向に重ねて設けられ前記積層ゴム免震装置の上の免震対象構造物の荷重が作用するゴムと、
前記ゴムの周りを囲うように設けられ、前記ゴムの鉛直方向への変形を許容するのに対して、前記ゴムの水平方向への変形を、前記ゴムの鉛直方向の一端から他端側にかけての所定長さまで連続的に拘束する水平拘束部と、を備え、
前記水平拘束部は、前記免震対象構造物及び前記積層ゴム支承の一方に固定され、前記ゴムの周りを囲う外側環状部と、前記免震対象構造物及び前記積層ゴム支承の他方に固定され、前記外側環状部の内側に鉛直方向に相対移動できるように嵌め込まれた内側環状部と、
を有する、前記積層ゴム免震装置の鉛直剛性を調整する鉛直剛性調整機構。
積層ゴム支承と、
前記積層ゴム支承と鉛直方向に重ねて設けられ前記積層ゴム支承の上の免震対象構造物の荷重が作用するゴムと、
前記ゴムの周りを囲うように設けられ、前記ゴムの鉛直方向への変形を許容するのに対して、前記ゴムの水平方向への変形を、前記ゴムの鉛直方向の一端から他端側にかけての所定長さまで連続的に拘束する水平拘束部と、を備え、
前記水平拘束部は、前記免震対象構造物及び前記積層ゴム支承の一方に固定され、前記ゴムの周りを囲う外側環状部と、前記免震対象構造物及び前記積層ゴム支承の他方に固定され、前記外側環状部の内側に鉛直方向に相対移動できるように嵌め込まれた内側環状部と、
を有する積層ゴム免震装置。
第１の柱と該第１の柱に比して軸力の小さい第２の柱とを有する上部構造物と、下部構造物と、前記上部構造物と前記下部構造物との間に設けられた免震層とを備え、前記免震層は、前記第１の柱の下と前記第２の柱の下とに配された積層ゴム支承を備え、
前記第２の柱の下には、
前記積層ゴム支承と鉛直方向に重ねて設けられ前記上部構造物の荷重が作用するゴムと、
前記ゴムの周りを囲うように設けられ、前記ゴムの鉛直方向への変形を許容するのに対して、前記ゴムの水平方向への変形を、前記ゴムの鉛直方向の一端から他端側にかけての所定長さまで連続的に拘束する水平拘束部と、を備え、
前記水平拘束部は、前記上部構造物及び前記積層ゴム支承の一方に固定され、前記ゴムの周りを囲う外側環状部と、前記上部構造物及び前記積層ゴム支承の他方に固定され、前記外側環状部の内側に鉛直方向に相対移動できるように嵌め込まれた内側環状部と、
を有する免震建物。