JPH0520807Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 イ 考案の目的 ［産業上の利用分野］ この考案は、建築物等の上部構造の荷重を基礎
等の下部構造に伝達支持するとともに地震時の振
動を吸収する積層ゴム体を使用したいわゆる弾性
免震支持装置に関する。

［従来技術の問題点］ 積層ゴム体を建築物と基礎との間に介装し、免
震支持装置として使用することは近年注目されつ
つあり、一般住宅もその例外ではない。ここで、
免震性能は建築物の重量（鉛直荷重）とそれを支
持する免震支持装置の水平ばねからなる固有振動
数によつて決定される。そして、建築物の鉛直荷
重の大小にかかわらず、同一の地震入力に対して
同等の免震性能を補償するために免震装置は同一
の水平変形性能が必要とされる。従つて、鉛直荷
重が小さい一般住宅などの建築物に用いる積層ゴ
ム体は本来のばね特性を損なうことなしに同程度
の設計水平移動量を確保するように、必然的にそ
の横断面積に比し丈高い構造となる。従つて、こ
の積層ゴム体をそのまま使用した場合、鉛直荷重
による座屈を生じ易い状態となり、この状態で大
きな水平移動が生じた場合、実用上問題がある。

［技術的課題］ 本考案は上記実情に鑑みなされたものであつ
て、建築物自体の重量が軽量である建築物への適
用を可能とする積層ゴム体を主体とする弾性免震
支持装置を提供することを目的（技術的課題）と
する。

ロ 考案の構成 ［問題点を解決するための手段］ 本考案の弾性免震支持装置は上記目的を達成す
るため、積層ゴム体の外周に、この積層ゴム体の
上面の荷重中心点が下面より外れいわゆるＰ−δ
（ピーデルタ）効果により履歴特性が低下し始め
る位置から設計許容変位まで荷重を支持する機構
を付加してなる。

しかして、本考案はこの荷重支持機構として、
積層ゴム体のせん断剛性に寄与しないように薄板
状の摺動板を積層ゴム体よりもわずかに低く設置
してなるものである。

本考案の弾性免震支持装置は更に具体的には次
の構成（技術的手段）を採る。すなわち、上部構
造と下部構造との間に介装され、ゴム弾性層と補
強板とを交互に積層してなる積層ゴム体と、前記
積層ゴム体の外周に密接して薄板状の摺動板が互
いに摺動自在に積層されてなる荷重支持体とから
なり、前記積層ゴム体が通常位置にあるとき、前
記荷重支持体の上面と上部構造の下面との間に間
隙が形成され、前記積層ゴム体が水平方向に変位
したとき、該積層ゴム体の荷重中心がその下面よ
り外れ始めたときから前記荷重支持体の上面と上
部構造の下面とが衝接してなることを特徴とす
る。

［作用］ 常時においては、積層ゴム体は上部構造の荷重
を下部構造に伝達支持する。

一方、下部構造に地震等の強力な強制振動力が
作用すると、積層ゴム体はこの振動変位に追従す
るとともにその水平ばね特性によりこの振動変位
の上部構造への伝達を防止する。また、荷重支持
体を構成する個々の摺動板はこの振動変位に追従
して動く。

このとき、上・下部構造の相対変位が大きく、
積層ゴム体が水平方向に大きく変形してその上面
の荷重中心が下面より外れることとなつても、荷
重支持体が上部構造の荷重を受け、許容変形量に
至るまで転倒モーメントが作用することはない。

［実施例］ 本考案の弾性免震支持装置の実施例を図面に基
づいて説明する。

第１図〜第３図はその一実施例を示す。すなわ
ち、第１図は本弾性免震支持装置の設置状態の構
造を示す縦断面図、第２図はその横断面図であ
る。

図において、Ｇは建築物等の上部構造、Ｂは基
礎等の下部構造である。

本弾性免震支持装置（以下「免震装置」と略記
する）Ｈは、鉛プラグを封入したいわゆる鉛プラ
グ入り積層ゴム支承１と該鉛プラグ入り積層ゴム
支承１に付置される荷重支持体２とを含み、上部
構造Ｇの下面に固設された上部取付け板５と下部
構造Ｂの上面に固設された上部取付け板６との間
に介装される。なお、上部取付け板５はアンカー
部材７を介して上部構造Ｇに固設され、その下面
５Ａは平滑面とされ、また、下部取付け板６はア
ンカー部材８を介して下部構造Ｂに固設され、そ
の上面６Ａは平滑面に形成されている。

以下、これらの細部構造について述べる。

鉛プラグ入り積層ゴム支承（以下「積層ゴム支
承」と略記する）１は、円筒状の積層ゴム体１０
と該積層ゴム体１０の中心部に鉛直方向に貫通状
に埋め込まれた鉛プラグ１１とからなり、その上
面を上部取付け板５に接着固定され、その下面を
下部取付け板６に接着固定される。

もつと詳しくは、積層ゴム体１０は、ゴム弾性
層１２と補強板１３とが交互に積層されて、これ
らは加硫接着により強固に一体化されている。ゴ
ム弾性層１２はかぶり分だけ補強板１３の外径よ
り大径にされている。また、補強板１３は通常に
は鋼板が使用されるが、繊維補強硬質ゴム板や繊
維補強合成樹脂板であつてもよい。

鉛プラグ１１はこの積層ゴム体１０の中心孔１
４内に密接して埋め込まれる。

荷重支持体２は、内径が積層ゴム体１０の外径
に合致する円環状の薄板よりなる摺動板１６が多
数積層されてなり、積層ゴム体１０よりもわずか
に高さを低くされて積層ゴム体１０の外側に嵌装
設置される。従つて、該荷重支持体２の上面と上
部取付け板５の下面とはわずかな間隙ｓを有す
る。該摺動板１６相互は互いに容易に摺動可能と
される。

該摺動板１６はこのため、耐圧性があるととも
に容易に摺動する素材のものが選ばれる。通常に
は鋼板あるいは銅合金板が適用されるが、繊維補
強合成樹脂板、ポリテトラフルオロエチレン
（PTFE）板、高強度の合成樹脂（例えばポリア
セタール、ポリカーボネート）板等の適用も推奨
される。更には、鋼板の表面にPTFEを焼き付け
たもの、鋼板の表面にクロムメツキを施したもの
等も好適なものである、 摺動板１６は可及的薄くされることにより、一
枚当りの重量が小さく、横方向荷重に容易に追従
し、また、積層ゴム支承１の変形に良好に追従す
ることができ、更には、接圧面積を大きく採るこ
とができる。摺動板１６の厚さはゴム弾性層の一
層分の厚さと同等かそれよりも薄いものを目安と
されている。

具体的には、摺動板１６の厚さは３〜10mmとさ
れ、間隙ｓは３〜10mmとされる。この間隙ｓを所
定の距離に収めるため摺動板１６には調整用のも
のが用意され、これを適宜数挿し挟んで調整す
る。

この実施例の弾性免震支持装置Ｈは次のように
作動する。

常時においては、鉛プラグ入り積層ゴム支承１
の積層ゴム体１０は上部構造Ｇの荷重を下部構造
Ｂに伝達支持する。鉛プラグ１１は荷重支持には
関与しない。風荷重あるいは微弱地震に対して
は、鉛プラグ１１がその弾性域において抵抗し、
水平方向の揺れを阻止する。

地震時においては、強制振動力に対して上・下
部構造Ｇ，Ｂが水平方向に互いに相対変位し、積
層ゴム支承１はこの振動変位に追従するとともに
積層ゴム体１０の水平ばね特性によりこの振動変
位の上部構造Ｇへの伝達を防止する。また、積層
ゴム体１０中に埋め込まれた鉛プラグ１１の塑性
変形で地震エネルギーを吸収し、加速度を減衰さ
せるとともに相対変位を抑制し、、免震作用をな
す。

このとき、積層ゴム支承１の周囲には荷重支持
装置２が付加されているので、上・下部構造Ｇ，
Ｂの大きな相対変位を許容することができる。

すなわち、丈高があり中実断面の従来型の積層
ゴム体は、第４図ａに示すように、上・下部構造
Ｇ，Ｂの相対変位を受けて、水平方向の変位があ
る程度進むと、上面と下面との投影的な重なりＳ
が殆んど無くなるか、もしくは全く無くなり、こ
こに上載荷重Ｐにより転倒モーメントが生じて荷
重支持能力を無くしてしまうことになる。この従
来型の履歴特性すなわちせん断力Ｆ−変位δ特性
（第１象限）を示すと、第４図ｄのＱのようにな
る。すなわち、水平方向変位δがある値ａを越え
るところから積層ゴム体のせん断力が低下し、こ
の結果、エネルギー吸収能力が著しく低下するこ
ととなる。

これに対して、本実施例の免震装置Ｈによれ
ば、振動が小変位の間は積層ゴム体１０のみで上
載荷重Ｐを支え、摺動板１６相互は互いに滑りよ
くされているので積層ゴム支承１の変形に追従
し、何ら抵抗になることはない。そして、第４図
ｂ，ｃに示すように、積層ゴム支承１の上面の荷
重中心が下面より外れるようになると、荷重支持
装置２の上面２Ａと上部構造Ｇの下面とが衝接
し、以後荷重支持装置２を介して荷重が支持され
る。すなわち、本免震装置Ｈの上面と下面との投
影的重なりＳが十分に確保されて積層ゴム体１０
の荷重作用点は免震装置Ｈの下面に含まれている
ので、上載荷重Ｐによる転倒モーメントが働かな
い。更にまた、上・下部構造Ｇ，Ｂ間の相対変位
が進むにつれ、摺動板１６相互のすべり摩擦が働
き、せん断抵抗の増加となる。この結果、本実施
例の履歴特性は第４図ｄのＲで示されるように、
せん断力の低下は全くなく、許容変形量におい
て、最大のせん断力を発揮するものとなる。

本考案は上記実施例に限定されるものではな
く、本考案の基本的技術思想の範囲内で種々設計
変更が可能である。すなわち、以下の態様は本考
案の技術的範囲内に包含されるものである。

叙上の各実施例では、円筒体を示したが、四
角筒体もしくは多角筒体であつてもよい。

ハ 考案の効果 本考案の弾性免震支持装置は上記構成よりなる
ので、大変形に対しても安定して構造物を支持
し、かつエネルギー吸収能が大きいので、垂直荷
重が小さく水平変位の大きな構造物系へのこの種
の免震支持装置の適用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の弾性免震支持装置の実施例を示
し、第１図はその一実施例の設置状態にある縦断
面図（第２図の−線断面図）、第２図は第１
図の−線断面図、第３図は第１図の部拡大
図、第４図はこの免震支持装置の作用説明図であ
る。 Ｇ……上部構造、Ｂ……下部構造、１……積層
ゴム支承、２……荷重支持体、１０……積層ゴム
体、１２……ゴム弾性層、１３……補強板、１６
……摺動板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 上部構造と下部構造との間に介装され、ゴム
   弾性層と補強板とを交互に積層してなる積層ゴ
   ム体と、前記積層ゴム体の外周に密接して薄板
   状の摺動板が互いに摺動自在に積層されてなる
   荷重支持体とからなり、 前記積層ゴム体が通常位置にあるとき、前記
   荷重支持体の上面と上部構造の下面との間に間
   隙が形成され、 前記積層ゴム体が水平方向に変位したとき、
   該積層ゴム体の荷重中心がその下面より外れ始
   めたときから前記荷重支持体の上面と上部構造
   の下面とが衝接してなる、 ことを特徴とする弾性免震支持装置。 ２ 積層ゴム体の内部に鉛プラグが封入されてな
   る実用新案登録請求の範囲第１項に記載の弾性
   免震支持装置。