JPH0797827A - 鉛封入積層ゴム支承 - Google Patents

鉛封入積層ゴム支承

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JPH0797827A
JPH0797827A JP26585293A JP26585293A JPH0797827A JP H0797827 A JPH0797827 A JP H0797827A JP 26585293 A JP26585293 A JP 26585293A JP 26585293 A JP26585293 A JP 26585293A JP H0797827 A JPH0797827 A JP H0797827A
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JP
Japan
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lead
laminated rubber
plate
rubber bearing
sealed
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JP26585293A
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English (en)
Inventor
Ikuo Shimoda
郁夫 下田
Mitsuru Miyazaki
充 宮崎
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Oiles Industry Co Ltd
Original Assignee
Oiles Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゴム弾性層と補強板とが交互に鉛直方向に積
層されてなる積層ゴム体内に鉛体を主体とする塑性変形
部が柱状に封入された鉛封入積層ゴム支承において、長
期の使用によっても鉛プラグもしくは鉛プラグに相当す
る部位が所定の純せん断変形特性を維持することのでき
ること。 【構成】 塑性変形部は、鉛板と隔壁板とが交互に鉛直
方向に積層されてなること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】A. 発明の目的 (1) 産業上の利用分野 この発明は、積層ゴム体内に鉛体を封入し、荷重を支持
するとともに地震動等の振動エネルギーを鉛体のせん断
変形を利用して吸収する免震支持装置いわゆる鉛封入積
層ゴム支承に関する。
【0002】(2) 従来の技術 この種の鉛封入積層ゴム支承は一般に、ゴム弾性層と補
強板とが交互に鉛直方向に積層されてなる積層ゴム体内
に柱状の鉛体いわゆる鉛プラグを封入された構成を採
る。しかして、該鉛プラグは周囲の積層ゴム体によって
拘束され、支承全体の水平変位に伴う純せん断変形を受
けることにより、所期のエネルギー吸収性能を発揮する
ものである。
【0003】しかしながら、従来のこの鉛封入積層ゴム
支承の構造によっては、鉛プラグのゴム弾性層への侵入
あるいは鉛体の局部変形等が生じ、この結果、絶せん断
変形が受けられず、所期のエネルギー吸収特性が得られ
ないことがある。この傾向は、ゴム弾性層の厚さが大き
いもの、例えば橋梁用積層ゴム支承において顕著であ
る。
【0004】(3) 発明が解決しようとする問題点 本発明は上記実情に鑑み、従来の特にゴム弾性層の厚い
鉛封入積層ゴム支承の欠点を解消すべくなされたもので
あり、長期の使用によっても鉛プラグもしくは鉛プラグ
に相当する部位が所定の純せん断変形特性を維持するこ
とのできる鉛封入積層ゴム支承を得ることを目的とす
る。
【0005】B.発明の構成 (1) 問題点を解決するための手段 本発明の鉛封入積層ゴム支承は上記目的を達成するた
め、次の構成を採る。すなわち、ゴム弾性層と補強板と
が交互に鉛直方向に積層されてなる積層ゴム体内に鉛体
を主体とする塑性変形部が柱状に封入された鉛封入積層
ゴム支承において、前記塑性変形部は鉛板と隔壁板とが
交互に鉛直方向に積層されてなることを特徴とする。
【0006】(2) 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。塑性変形部は荷重支持には実際的に
は関与しない。そして、温度差に基づく上部構造の緩慢
な伸縮変位に対しては、塑性変形部はその水平変位に追
従し、積層ゴム体の水平弾性特性を損なうことがない。
また、風荷重あるいは微弱地震力に対しては、塑性変形
部の鉛体は初期弾性により抵抗し、水平方向の変位を阻
止する。地震時においては、強制振動力に対して上下部
構造が互いに水平方向に急激に相対変位するが、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周期の上部構造への伝達を長周期化
し、上部構造の免震作用をなす。また、積層ゴム体内の
塑性変形部の鉛体の塑性変形で地震エネルギーを吸収
し、上部構造の変位加速度を減衰させるとともに相対変
位を抑制し、減衰作用をなす。この塑性変形部の鉛体の
変形において、鉛体は隔壁板を介して多層に積み重ねら
れてなるので、各々の鉛体の変形は純せん断変形とな
り、所期のエネルギー吸収特性を発揮する。また、塑性
変形部の各隔壁板は積層ゴム体の補強板の間に位置する
ので、隔壁板に挟着される鉛板は補強板によって拘束さ
れ、鉛板のゴム弾性層への食込み(膨出)は阻止され
る。
【0007】(3) 実施例 本発明の鉛封入積層ゴム支承の実施例を図面に基づいて
説明する。 (実施例の構成)図1〜図3はその一実施例を示す。す
なわち、図1及び図2はその全体の構成を示し、図3は
その部分の構成を示す。図において、Gは建築構造物と
しての上部構造、Bは該上部構造Gを支持する基礎とし
ての下部構造である。
【0008】本実施例の鉛封入積層ゴム支承Sは、積層
ゴム体1と該積層ゴム体1内に封入された鉛体を主体と
する塑性変形部2とを、上下の取付け板3,4によって
一体的に挟着したものであり、上部構造Gと下部構造B
との間に介装される。
【0009】以下、各部の細部の構成を説明する。積層ゴム体1 積層ゴム体1は外形形状において円柱状をなし、また、
その内部には、その中心部に鉛直方向に貫通する円孔1
0が形成される。積層ゴム体1の環状部は、ゴム弾性層
12と補強板13とが交互に配された構成を採り、これ
らは加硫接着により強固に一体化される。しかして、積
層ゴム体1はこのゴム弾性層12と補強板13とによ
り、上載荷重Pに対しては大きな剛性を示し、横荷重Q
に対してゴム弾性層12による可撓性を示す。該積層ゴ
ム体1の断面積は、上載荷重Pを支持しえるように決定
される。ゴム弾性層12のゴム量は同一の水平せん断剛
性を得るべく好ましくは等量とされる。
【0010】補強板13は、環状体をなし、本実施例で
は薄鋼板より形成されるが、帆布、合成樹脂板等と除外
するものではない。その外径は所要のかぶりを存して積
層ゴム体1の外径よりも小さく、また、その内径も若干
のかぶりをもって内孔10の径よりも大きくされる。な
お、この内側のかぶりは必須のものではなく、直接円孔
10に臨む態様を採りうる。該補強板13は、相互に所
定の間隔αをもってゴム弾性体12内に埋設される。
【0011】塑性変形部2 塑性変形部2は、本実施例において特徴ある構成を採
る。すなわち、該塑性変形部2は、鉛板15と隔壁板1
6とが交互に積層され、円柱状をなすとともに円孔10
内に密接して封入される。鉛板15は所定厚さの純鉛体
よりなり、荷重を受けて塑性変形を示し、所定のエネル
ギー吸収特性を発揮する。隔壁板16は所定の剛性を有
し、その素材として鋼、メッキ鋼、銅、銅合金、金属メ
ッシュ(金属ワイヤメッシュ、エキスパンドメタル)、
FRPが好ましいものとして選択される。メッキ鋼につ
いては、銅メッキ、錫メッキが好ましい。本実施例では
鋼板が採用される。図3はこの塑性変形部を拡大して示
したものであり、図から判るように、鉛板15及び隔壁
板16は円孔10に密接するものであり、かつ、隔壁板
16は積層ゴム体1の補強板13相互の間隔αの中間位
置に配される。従って、隔壁板16が補強板13と同一
の厚さを採る場合には鉛板15の厚さはαとなる。
【0012】鉛板15と隔壁板16とは、本実施例では
単に積層され互いに密着するいわゆる非接着構造を採る
が、隔壁板16の表面を粗面となし、鉛板15に食込み
把持されたいわゆる接着構造も採りうる。接着構造とし
て、鉛板15と隔壁板16とを接着剤を介して接合する
態様も採りうる。
【0013】上下部取付け板3,4 上下部取付け板3,4は、ともに所定厚の円板状の鋼板
よりなる。上部取付け板3においては、その縁部にアン
カー取付け用のねじ孔17が円周方向に複数箇所(本実
施例では8)にわたって開設され、該ねじ孔17にアン
カー鋼棒18が螺合される。下部取付け板4において
は、その縁部にアンカー取付け用のねじ孔20が開設さ
れ、該ねじ孔20にアンカー鋼棒21が螺合される。ア
ンカー鋼棒18,21を溶着する場合においては、ねじ
孔17,20は省略される。
【0014】本実施例の鉛封入積層ゴム支承Sは上部構
造Gと下部構造Bとの間に介装設置される。すなわち、
下部構造Bは例えば地盤に設置されるコンクリート基礎
であり、上部構造Gは全体として剛性を持つ中高層建物
であり、本鉛封入積層ゴムダンパーSはこの上部構造G
の荷重を支持する。また、本鉛封入積層ゴムダンパーS
は断面が円形であるので、無方向性を示し、設置方向は
自在である。
【0015】(実施例の作用・効果)この実施例の鉛封
入積層ゴム支承Sの作用を図4に基づいて説明する。常
時においては、積層ゴム体1は上部構造Gの荷重Pを下
部構造Bに伝達支持する。塑性変形部2は荷重支持には
実際的には関与しない。そして、温度差に基づく上部構
造の緩慢な伸縮変位に対しては、塑性変形部2はその水
平変位に追従し、積層ゴム体1の水平弾性特性を損なう
ことがない。また、風荷重あるいは微弱地震力qに対し
ては、塑性変形部2の鉛体15は初期弾性により抵抗
し、水平方向の変位を阻止する。
【0016】地震時においては、強制振動力Qに対して
上下部構造G,Bが互いに水平方向に急激に相対変位す
るが、積層ゴム体1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周期の上部構造G
への伝達を長周期化し、上部構造Gの免震作用をなす。
また、積層ゴム体1内の塑性変形部2の鉛体15の塑性
変形で地震エネルギーを吸収し、上部構造Gの変位加速
度を減衰させるとともに相対変位を抑制し、減衰作用を
なす。すなわち、図4において、上部構造Gはイ方向へ
変位し、これに伴い本鉛封入積層ゴム支承Sも全体的に
せん断変形を受け、塑性変形部2においては鉛体15は
せん断力による塑性変形を受け、イ方向への変位を制動
する。続いて、上部構造Gはイ方向と逆方向に変位する
が、同様に塑性変形部2の塑性変形により地震エネルギ
ーを吸収し、この変位を制動する。この変位は周期的で
あり、塑性変形部2のエネルギー吸収作用により速やか
に該振動を減衰させる。
【0017】この塑性変形部2の鉛体15の変形におい
て、鉛体15は隔壁板16を介して多層に積み重ねられ
てなるので、各々の鉛体15の変形は純せん断変形とな
り、所期のエネルギー吸収特性を発揮する。また、塑性
変形部2の各隔壁板16は積層ゴム体1の補強鋼板13
の間に位置するので、鋼板16に挟着される鉛板15は
補強鋼板13によって拘束され、鉛板15のゴム弾性層
12への食込み(膨出)は阻止される。
【0018】本実施例の鉛封入積層ゴム支承Sによれ
ば、塑性変形部2は支承S全体の水平変位とともに純せ
ん断変形を受け、設計仕様に伴う所期のエネルギー吸収
特性を発揮し、設計の標準化が達成される。また、塑性
変形部2の鉛体15は周辺の積層ゴム体1のゴム弾性層
12への食込みがなく、長期の使用によっても変形が来
さず、性能の劣化がない。
【0019】叙上の実施例では、塑性変形部2におい
て、隔壁板16をゴム積層体1のゴム弾性層12中間部
にのみ配したが、図5に示すように、これらの隔壁板1
6に加え、これらの隔壁板16間に適宜数(通常は1〜
2枚)の隔壁板23を介装させ、これらの隔壁板23間
に鉛板24を挟着させてもよい。
【0020】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、本発明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、以下の態様は本発明の技術的
範囲内に包含されるものである。 叙上の実施例では、円柱状の鉛封入積層ゴム支承S
を示したが、その他の形状のものを除外するものではな
い。図6及び図7はその一例としての四角柱状の鉛封入
積層ゴム支承S1を示す。図において、先の実施例と同
等の部材については同一の符号が付されている。すなわ
ち、この鉛封入積層ゴム支承S1においては、四角形状
の断面の積層ゴム体1に5つの塑性変形部2が配されて
なる。 叙上の実施例では、塑性変形部2の鉛板15の各々
は既製のものを使用しているが、鋳込みによる一体成形
方法を採ることができる。この一体成形方法において
は、隔壁板16には1又は複数の貫通穴が開設され、隔
壁板16を鋳型内において所定のスペーサを介して所定
間隔に保持され、当該鋳型に鉛の溶湯を流し込み、該鋳
型より取り出して成形されるものである。鉛体は隔壁板
16の貫通穴を介して一体的に連なる。この場合におい
ても、隔壁板16と鉛体とは接着状態あるいは非接着状
態の両態様を採りうるものであって、接着状態において
は隔壁板16は粗面とされ、非接着状態においては隔壁
板16の表面は平滑かつ剥離剤が塗布される。
【0021】C. 発明の効果 本発明によれば、塑性変形部は支承全体の水平変位とと
もに純せん断変形を受け、設計仕様に伴う所期のエネル
ギー吸収特性を発揮し、設計の標準化が達成される。ま
た、塑性変形部の鉛体は周辺の積層ゴム体のゴム弾性層
への食込みがなく、長期の使用によっても変形が来さ
ず、性能の劣化がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の鉛封入積層ゴム支承の縦断
面図(図2のI−I線断面図)。
【図2】図1のII−II線断面平面図。
【図3】塑性変形部分の拡大図。
【図4】この鉛封入積層ゴム支承の作用説明図。
【図5】塑性変形部の変形例を示す図。
【図6】本発明の他の実施例の鉛封入積層ゴム支承の縦
断面図(図7のVI−VI線断面図)。
【図7】図6の VII− VII線断面図。
【符号の説明】
S,S1…鉛封入積層ゴム支承、1…積層ゴム体、2…
塑性変形部、12…ゴム弾性層、13…補強板、15,
24…鉛板、16,23…隔壁板

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ゴム弾性層と補強板とが交互に鉛直方向に
    積層されてなる積層ゴム体内に鉛体を主体とする塑性変
    形部が柱状に封入された鉛封入積層ゴム支承において、 前記塑性変形部は鉛板と隔壁板とが交互に鉛直方向に積
    層されてなることを特徴とする鉛封入積層ゴム支承。
  2. 【請求項2】隔壁板は鋼板、メッキ鋼板、銅板、銅合金
    板、金属メッシュ、FRP製板から1又は複数が選択さ
    れる請求項1に記載の鉛封入積層ゴム支承。
  3. 【請求項3】塑性変形部の各隔壁板は積層ゴム体のゴム
    弾性層の中間位置に配されてなる請求項1に記載の鉛封
    入積層ゴム支承。
  4. 【請求項4】塑性変形部において、各隔壁板の間に更に
    隔壁板が介装されてなる請求項3に記載の鉛封入積層ゴ
    ム支承。
  5. 【請求項5】塑性変形部において、鉛板と隔壁板とは当
    接状態である請求項1〜4のいずれかに記載の鉛封入積
    層ゴム支承。
  6. 【請求項6】塑性変形部において、鉛板と隔壁板とは接
    着状態である請求項1〜4のいずれかに記載の鉛封入積
    層ゴム支承。
  7. 【請求項7】塑性変形部において、隔壁板に単一又は複
    数の貫通穴が開設され、鉛板は前記貫通穴を介して一体
    鋳込みにより形成されてなる、請求項1〜4に記載の鉛
    封入積層ゴム支承。
  8. 【請求項8】鉛板と隔壁板とは当接状態である請求項7
    に記載の鉛封入積層ゴム支承。
  9. 【請求項9】鉛板と隔壁板とは接着状態である請求項7
    に記載の鉛封入積層ゴム支承。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007120596A (ja) * 2005-10-27 2007-05-17 Oiles Ind Co Ltd 免震装置
JP2011133112A (ja) * 2011-02-18 2011-07-07 Oiles Corp 免震装置
CN105951582A (zh) * 2016-06-01 2016-09-21 成都格瑞思文化传播有限公司 桥梁减震弹塑性阻尼结构

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