JP6432763B2 - 滑り免震機構 - Google Patents
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また、上沓21と下沓22の摺動面24、26にも滑り板(滑り材)28が固着されている。
これにより、弾性体36の弾性変形(伸縮)、取付ボルト41の貫通孔40を通じた進退によって、取付プレート37ひいては滑り材28が変位可能とされている。
なお、本実施形態では、係止ナット42を操作して圧縮力を付与した状態で弾性体36が介装されている。
なお、このように側面摩擦力が鉛直方向の力に対しても抵抗することで、その抵抗力の範囲内において引抜抵抗機構(鉤部43など)を備えて滑り免震機構20を構成することが可能になる。
なお、図5のP部拡大図に示したように、引抜防止のための引抜抵抗機構(鉤部43)を設けた場合においても、係止ナット42を操作することで上下の沓21、22と摺動子23をスライドではなく落とし込みによって容易に組み立てることが可能である。
ここで、本実施形態の滑り免震機構20の具体的な実施例について説明する。
次に、全体摩擦係数の算出結果について説明する。
まず、自重分(底面摩擦力分)の抵抗力Fbは、Fb=Wμ=2.66×0.15=0.40tonとなる。
次に、弾性体36の寸法は高さ60×長さ120(×厚さ50)(mm)とすると、片面許容軸力Nは、N=60×120×1.0=7200Nとなる。両面では、14.4kNとなる。
したがって、側面摩擦分の抵抗力Fsは、Fs=14.4×0.15=2.16kN=0.22tonとなる。
よって、全体の見掛けの摩擦係数μtは、μt=(0.40+0.22)/2.66=0.23となる。これにより、摩擦係数μ=0.15からμt=0.23まで上昇させることができることが確認された。
なお、弾性体36の縮み量δは、δ=Nt/(AE)=7200×50/(60×120×10)=5.0mm(片面、常時)となる。
次に、直交方向に生じる軸力は最大でW×μt=2.66×0.23=0.61ton=5996Nとなる。この値は常時予圧の7200Nより小さい。これにより、直交方向力が作用した場合にも反対側の弾性体36が完全に解放されて側面滑り材28と側面滑り板28が離れることがなく、圧縮される側と合わせて一定の側面摩擦力が維持されることが確認された。
取付ボルト41は摺動子23の摺動方向に2本配置し、取付プレート37と合わせてラーメン構造を形成する。片側の側面摩擦抵抗は、7200N×0.15=1080N(0.11ton)であり、取付ボルト41の長さは弾性体36の厚さと同じ50mmとする。1080Nを2本の取付ボルト41で負担すると、曲げモーメントMは、M=50×1080/2=27000N・mmとなる。
そして、取付ボルト41にSS400を使用する場合、reqZ=M/fb=27000/235=115mm3となる。円形断面の断面係数Zは、Z=πD3/32であるから、取付ボルト41の直径は、reqD=(115×32/π)1/3=10.5mm(→φ12)とすればよい。
取付プレート37の有効幅を取付ボルトの径の2倍と仮定し、厚さ6mm、SS400の取付プレート37を用いた場合、Z=12×2×62/6=144mm2>115mm2・・・OKとなる。
傾斜による復元力の目標を0.2μtとすると(0.2×0.23=0.046)、復元力P=W・tanθ=0.046Wからθ=tan−10.046=2.63°となる。この設計による履歴ループは図6に示す通りである。
2 上部構造体
3 下部構造体
4 従来の上沓
5 従来の下沓
6 摺動面
7 摺動面
8 可動子
10 従来の上沓
11 従来の下沓
12 従来の摺動子
13 従来の滑り免震機構
14 摺動面
15 摺動面
16 摺動面
17 摺動面
18 移動拘束部(ガイド部)
20 滑り免震機構
21 上沓
22 下沓
23 摺動子
24 摺動面
25 摺動面
26 摺動面
27 摺動面
28 滑り材、滑り板
30 上側側部ガイド
31 下側側部ガイド
32 上沓の側面
33 上沓の内面
34 下沓の側面
35 下沓の内面
36 弾性体
37 取付プレート
40 貫通孔
41 取付ボルト
42 係止ナット
Claims (3)
- 上部構造体の底部に固定される上沓と、下部構造体の上部に固定される下沓と、前記上沓と前記下沓の間に介装される摺動子からなる滑り免震機構において、
前記摺動子は、上面側の両側部側にそれぞれ、上方に突出する上側側部ガイドを設け、下面側の両側部側にそれぞれ、下方に突出する下側側部ガイドを設けて形成され、一対の上側側部ガイドの間に前記上沓を係合させ、一対の下側側部ガイドの間に前記下沓を係合させて前記上沓と前記下沓の間に介装され、
且つ、前記上側側部ガイドの内面と前記上沓の側面の間、及び前記下側側部ガイドの内面と前記下沓の側面の間にそれぞれ、前記上側側部ガイドと前記下側側部ガイドの内面側から順に弾性体、滑り材が設けられており、
前記摺動子は、前記上側側部ガイドと前記下側側部ガイドにそれぞれ、内面から外面に貫通するボルト挿通孔が形成され、
前記ボルト挿通孔に挿通して設けられる取付ボルトと、
前記上側側部ガイドと前記下側側部ガイドの外面側に配される前記取付ボルトの一端側に螺着される係止ナットと、
前記取付ボルトの他端に固着した取付プレートとを備え、
前記取付プレートの前記上沓と前記下沓の側面側を向く一面に前記滑り材を固着し、
前記取付プレートと前記上側側部ガイドと前記下側側部ガイドの間に前記弾性体が挟持されていることを特徴とする滑り免震機構。 - 請求項1記載の滑り免震機構において、
一つの前記取付プレートに少なくとも二つの取付ボルトを固着して構成されていることを特徴とする滑り免震機構。 - 請求項1または請求項2に記載の滑り免震機構において、
前記取付プレートの上端側又は下端側に、前記上沓又は前記下沓に上下方向に係止される鉤部が設けられていることを特徴とする滑り免震機構。
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JP2014162492A JP6432763B2 (ja) | 2014-08-08 | 2014-08-08 | 滑り免震機構 |
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Family Applications (1)
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