JPH0726441B2 - 免震構造物における支承 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は免震構造物における支承に係るものである。

（従来の技術） 免震構造物における支承としては、構造物と基盤との間
に、鋼板とゴムとを交互に積層してなる積層ゴム材を介
装させた積層ゴム支承、底面に減摩材を具えたすべり材
を介装させたすべり支承、或いはまたすべり材上に積層
ゴム材を一体に重層接着してなる支承を介装させた複合
すべり支承が採用されている。

またすべり支承を支える摩擦板のすべり面の部分を、中
心部に設けられる低摩擦面部分と、その外側に設けられ
た高摩擦面部分とより構成し、すべり変位が小さい範囲
では前記支承は低摩擦部分を滑動し、すべり変位がある
一定の限度を超えると支承は前記高摩擦部分にまで進入
し、大きな滑動を得て滑動変位を抑制し、大きなエネル
ギー吸収を図つた免震装置が実開昭62-61856号公報にお
いて提案されている。

（発明が解決しようとする課題） 前記積層ゴム支承は、鉛直方向に高い剛性を有するが、
水平方向の剛性は低く、同水平方向の弾性変形によって
構造物の固有周期を長周期化することによって免震効果
を発揮するものであるが、共振を生起するような外乱に
対しては支承本体に大変形を生じ、破損に至る危険性を
包蔵している。

またすべり支承は滑動すれば地震入力が頭打ちとなり、
免震効果が発揮されるが、滑動前は非免震の状態にあ
る。

更にまた複合すべり支承は積層ゴム支承と、すべり支承
との特性を兼ね備えた支承であり、滑動以前は積層ゴム
の弾性変形によって免震効果が発揮されるが、ある程度
以上の水平力が作用すると滑動を生じ、構造物に対する
地震入力が頭打ちとなる。このとき、積層ゴム材の変形
は通常の積層ゴム支承の場合ほど大きくなることはない
が、その変形量は特に制御されておらず、摩擦力と積層
ゴム材の水平剛性とからその最大値がきまる。即ち積層
ゴム材の水平剛性が低い場合には過大な変形となること
もありうる。

後者の免震装置においては、大入力時に支承が低摩擦部
分から高摩擦部分に進入したときに抵抗が急激に増大
し、上部構造に過大な変形を生じたり、上部構造に応答
を生じることとなり、免震構造としては好ましくない状
況を生起する。

本発明はこのような従来技術の有する問題点に鑑みて提
案されたもので、その目的とする処は、積層ゴムの剪断
変形を拘束し、作用する地震力が増大しても共振現象を
防止し、有効な免震効果が得られる免震構造物における
支承を提供する点にある。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、本発明に係る免震構造物にお
ける支承は、構造物の下に、すべり材上に積層ゴム部材
を一体に接着してなる複合すべり支承と、同構造物にお
ける前記複合すべり支承の外周に、前記積層ゴム部材の
一定限度以上の変形を抑制する変形制限部材を配設し、
基礎上にすべり板を配設して構成されている。

（作用） 本発明は前記したように構成されているので、地震時に
支承部分に剪断力が作用したとき、同剪断力がすべり材
の摩擦係数に相当する弾性限界剪断力以下であれば滑動
は生起せず、積層ゴム部材部分が剪断変形をする。

この剪断変形が前記変形制限部材によって予め設定され
た限界変形内であれば、積層ゴム部材は変形制限部材に
よって拘束を受けることなく自由に変形し、構造物に所
定の固有周期を賦与することになり、免震効果が得られ
る。

前記積層ゴム部材の剪断変形が大きくなり、前記変形制
限部材で設定された限界変形に達すると同部材が働き、
すべり材が滑動するため、積層ゴム材はそれ以上の変形
をすることがない。従って同積層ゴム部材が破断するこ
とがなく、上部構造を安全に支持することができる。

なお前記変形制限部材が働くと、上部構造に作用する地
震入力は増加するが、その力がすべり材の摩擦力に等し
くなると、同すべり材の滑動を生じ、地震入力が頭打ち
となり、免震効果が得られる。

（実施例） 以下本発明を図示の実施例について説明する。

（Ａ）は免震構造物における被免震部分を構成する上部
構造躯体の柱脚、（Ｂ）は基礎（Ｃ）上に設置された、
表面仕上げをしたステンレス鋼板また四弗化エチレン樹
脂等の減摩材を貼着した鋼材より構成されたすべり板で
ある。

前記柱脚（Ａ）の下面には、鋼板（1a）または積層ゴム
（２）の下底面に四弗化エチレン等の減摩材（1b）を層
着してなるすべり材（１）上に、鋼板とゴムとを交互に
積層した積層ゴム部材（２）を一体に重合接着してなる
複合すべり支承が取付けられ、同支承におけるすべり材
（１）が前記すべり板（Ｂ）上に滑動可能に支持され
る。

また前記柱脚（Ａ）の下面における複合すべり支承の外
周部に、積層ゴム部材（２）の一定限度以上の剪断変形
を制限する鋼製の変形制限部材（３）が垂設され、同各
部材（３）の下端部における、積層ゴム部材（２）が剪
断変形時に接触する部分に、硬質プロロプレンゴム等の
緩衝材（４）が配設され、先端部が前記積層ゴム部材
（２）に接着剤で接着され前記両部材の接触時の衝撃を
緩和するように構成されている。

図示の実施例は前記したように構成されているので、地
震時に積層ゴム部材（２）が剪断変形を生起した場合、
第２図に示すようにこの変形が前記変形制限部材（３）
によって予め設定された限界変形以内であれば、積層ゴ
ム部材（２）は自由に変形し、所定の固有周期を構造物
に賦与することによって免震効果が得られる。

而して前記積層ゴム部材（２）の剪断変形が増大し、前
記変形制限部材（３）によって設定された限界変形に達
すると、第３図に示すように変形制限部材（３）が働
き、積層ゴム部材（２）はそれ以上の変形をすることが
なく、この結果、積層ゴム部材（２）が破断することが
なく、上部構造物を安全に支持することができる。

なお前記したように変形制限部材（３）が働くと、上部
構造物に作用する地震力が増加するが、同地震力がすべ
り材（１）の摩擦力に等しくなると同すべり材（１）の
滑動を生起し、構造物に対する地震入力が頭打ちとな
り、免震効果が得られる。

このようにすべり材（１）が滑動することによって構造
物に共振が生起することがなく、有効な免震効果が発揮
される。

第４図は前記支承の力学特性を示し、▲▼及び▲
▼は積層ゴム部材（２）部分の変形を示し、▲
▼，▲▼は緩衝部材（４）部分の変形を示し、▲
▼はすべり材（１）部分のすべりを示す。

第５図は本発明の他の実施例を示し、積層ゴム部材
（２）と変形制限部材（３）との間の空隙に発泡スチレ
ンラバーの如き高減性ゴムまたは高粘性シリコン材より
なる充填材（５）を填装し、蛇腹のキヤンバスシートま
たはゴム材よりなる弾性シーリング材（６）で封入し、
積層ゴム部材（２）が変形すると充填材（５）も同時に
変形または流動することによって、振動減衰効果を得る
ことができる。

なお第６図及び第７図は前記実施例の部分横断平面図を
示し、第６図では円筒型の、第７図では角筒型の変形制
限部材が使用されている。

図中、前記実施例と均等部分には同一符号が附されてい
る。

（発明の効果） 本発明によれば前記したように、構造物と基礎との間
に、すべり材上に積層ゴム部材を一体に重層接着してな
る複合すべり支承を介装するとともに、構造物における
複合すべり支承の外周に変形制限部材を配設し、同部材
によって前記積層ゴム部材の剪断変形を一定限度内に制
限することにより、地震時、小入力時にはすべりを生ぜ
ず、積層ゴム部材の剪断変形で免震効果が得られ、大入
力時には積層ゴム部材の剪断変形が一定限度で抑えられ
てすべりを生じることにより、同積層ゴム部材が過大な
変形を生起して破損し、上部構造物が倒壊するのを防止
することができる。

またこのように積層ゴム部材の変形が、前記変形制限部
材によって拘束され、構造物に対する地震入力が増大し
ても、すべり材が滑動することによって地震入力を頭打
ちにすることができ、共振現象を防止できるので、有効
な免震効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る免震構造物における支承の一実施
例を示す縦断面図、第２図及び第３図は夫々積層ゴム材
の変形制限部材による変形制限前並に変形制限時の状態
を示す縦断面図、第４図は前記支承の力学特性図、第５
図は本発明に係る免震構造物における支承の他の実施例
を示す縦断面図、第６図及び第７図は夫々その部分横断
平面図である。 （Ａ）……上部構造物の柱脚、（Ｂ）……すべり板 （１）……すべり材、（２）……積層ゴム部材 （３）……変形制限部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】構造物の下に、すべり材上に積層ゴム部材
   を一体に接着してなる複合すべり支承と、同構造物にお
   ける前記複合すべり支承の外周に、前記積層ゴム部材の
   一定限度以上の変形を抑制する変形制限部材を配設し、
   基礎上にすべり板を配設してなることを特徴とする免震
   構造物における支承。