JPH1164099A - 積層ゴムの品質管理方法 - Google Patents

積層ゴムの品質管理方法

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JPH1164099A
JPH1164099A JP23042797A JP23042797A JPH1164099A JP H1164099 A JPH1164099 A JP H1164099A JP 23042797 A JP23042797 A JP 23042797A JP 23042797 A JP23042797 A JP 23042797A JP H1164099 A JPH1164099 A JP H1164099A
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JP
Japan
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laminated rubber
failures
laminated
sensors
quality
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP23042797A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Kikuchi
敏男 菊地
Yozo Goto
洋三 後藤
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Obayashi Corp
Original Assignee
Obayashi Corp
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Filing date
Publication date
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  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】積層ゴムの品質管理を効率的かつ高精度に行
う。 【解決手段】本発明に係る積層ゴムの品質管理方法にお
いては、まず、積層ゴムにAEセンサを取り付ける(ス
テップ101)。次に、積層ゴムに対して加力試験を行
うとともに、加力試験中、積層ゴム内において発生する
微小破壊音をAEセンサで検出する(ステップ10
2)。次に、AEセンサで検出されたAE信号の波形特
性、すなわち、周波数成分、発生率、最大振幅、振幅分
布等から欠陥の状況を分析する(ステップ103)。一
方、各AE信号の到達順序や時間差を計測し(ステップ
104)、欠陥の発生位置を特定する(ステップ10
5)。次に、これらの解析結果から積層ゴム1内での欠
陥の発生若しくはその進展に関する状況、すなわち、欠
陥の発生や進展があったかどうか、その程度はどのくら
いか、あるいはどの位置で発生したかなどの状況を調べ
る(ステップ106)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として構造物の
免震支承として使用する積層ゴムの品質管理方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】地震による構造物の揺れを低減あるいは
制御する免震構造は、研究施設等ではかなり以前から採
用されていたが、最近では、オフィス、マンション等に
も広く採用されるようになってきた。
【0003】免震構造の種類としては多種多様である
が、ゴムと鉄板とを交互に積層させたいわゆる積層ゴム
を構造物と基礎(地盤)の間に介在させて免震支承とす
るのが代表的である。かかる積層ゴムは、通常時におい
ては、高い軸方向剛性によってRC柱等と同様に構造物
の重量をしっかりと支持し、地震時においては、構造物
の重量を支持しつつ、せん断方向に変形することによっ
て水平振動に関する構造物の固有周期を長周期側にシフ
トさせ、その結果として地震エネルギーの構造物への入
力を大幅に低減できるようになっている。
【0004】したがって、免震構造を採用すれば、上部
構造物の揺れを大幅に低減できるとともに、その結果、
上部構造物の耐震壁の壁厚を薄くしたり壁量を減らした
りといったことも可能となる。
【0005】一方、万一、積層ゴムに欠陥があり、それ
が原因で積層ゴムが設計通りに変形しなかったり、内部
に挿入された減衰用の鉛が期待通りにエネルギー吸収機
能を発揮しなかった場合には、地震エネルギーが積層ゴ
ムでカットされずに上部構造物に入力し、軽薄化した上
部構造物が不測の損害を被るおそれがある。
【0006】そのため、免震ビルを建てる際には、積層
ゴムに対してきわめて厳しい品質管理が要求されてい
た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、出荷さ
れる積層ゴムの全数に対し、所定の加力下でひずみや変
位を計測してそれらの健全性を確認する作業には膨大な
時間を要するとともに、このような品質管理を行ったと
しても、竣工後において交換を余儀なくされる場合もあ
り、品質を維持するためとはいえ、免震ビルのコストを
押し上げる原因となっていた。
【0008】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、効率的でかつ精度の高い積層ゴムの品質管理
方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の積層ゴムの品質管理方法は請求項1に記載
したように、積層ゴムにAEセンサを取り付け、かかる
状態で積層ゴムに対し加力試験を行い、該加力試験中に
前記積層ゴム内で発生する音を前記AEセンサで検出
し、該検出データを分析することによって、前記加力試
験中における前記積層ゴム内での欠陥の発生若しくはそ
の進展に関する状況を調べるものである。
【0010】本発明に係る積層ゴムの品質管理方法にお
いては、まず、検査対象となる積層ゴムにAEセンサを
取り付ける。AEセンサの取付け箇所や取付け個数は、
積層ゴムの規模等を考慮して適宜定める。
【0011】ここで、積層ゴムとしては、ゴムシートと
鉄板とを幾重にも積層した上でその両面に鉄製のフラン
ジ板を取り付けた一般的な積層ゴムをはじめ、中央部に
挿入された円柱状の鉛プラグを塑性変形させることによ
ってエネルギーを吸収させるように構成された鉛入り積
層ゴム、さらにはゴム素材自体にもエネルギー吸収能を
付加した高減衰積層ゴムなどが含まれる。また、形状と
しては、水平方向特性に方向性を持たない円形断面を主
な対象とするが、建物に設置した場合に納まりがよい角
形のものも含む。
【0012】次に、積層ゴムに対して加力試験を行う。
加力試験は、例えば鉄製フランジ板を加力点としたせん
断変形試験を行うのがよい。
【0013】ここで、加力試験中、積層ゴム内において
マイクロクラックの発生・進展に伴って発生する主とし
て超音波で構成される微小破壊音をAEセンサで検出す
る。
【0014】次に、AEセンサで検出されたAE信号を
分析することによって、加力試験中における積層ゴム内
での欠陥の発生若しくはその進展に関する状況、すなわ
ち、欠陥の発生や進展があったかどうか、その程度はど
のくらいか、あるいはどの位置で発生したかなどの状況
を調べる。ここで、欠陥の発生若しくはその進展とは、
加力試験によってはじめて内部ひび割れや空隙あるいは
亀裂等の欠陥が積層ゴム内に生じる場合をはじめ、加力
試験前から存在していた欠陥が加力試験による応力増加
によって拡大する場合をも含む。
【0015】このようにすると、外観ではわからない積
層ゴムの内部欠陥が定性的かつ定量的に把握することが
可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る積層ゴムの品
質管理方法の実施の形態について、添付図面を参照して
説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等につ
いては同一の符号を付してその説明を省略する。
【0017】図1は、本実施形態に係る積層ゴムの品質
管理方法の処理手順を示したフローチャートである、同
図でわかるように、本実施形態に係る積層ゴムの品質管
理方法においては、まず、図2(a)に示すように、検査
対象となる積層ゴム1にAEセンサ5a、5b、5c、
5d、5e、5fを取り付ける(ステップ101)。こ
こで、積層ゴム1は、ゴムシート3と鉄板4とを幾重に
も積層した上でその両面に鉄製のフランジ板2、2を取
り付けてなり、水平方向特性に方向性を持たない一般的
な円形断面の積層ゴムとしてある。
【0018】次に、積層ゴム1に対して加力試験を行う
とともに、加力試験中、積層ゴム内においてマイクロク
ラックの発生・進展に伴って発生する主として超音波で
構成される微小破壊音をAEセンサで検出する(ステッ
プ102)。
【0019】加力試験は、例えば鉄製フランジ板2、2
を加力点とし、該フランジ板に互いに逆方向の水平力を
加えることによって積層ゴム本体にせん断変形を与えれ
ばよい。なお、その際、両フランジ板2、2間に変位計
21を取り付けて該フランジ間の相対水平変位、ひいて
は積層ゴム1のひずみ量を同時に計測するようにしても
よい。
【0020】次に、AE計測装置を示した図2(b)のブ
ロック図に示したように、AEセンサ5a〜5fで検出
されたAE信号をプリアンプ6a〜6fで増幅し、次い
で、波形処理部7にて各AE信号の波形特性、すなわ
ち、周波数成分、発生率、最大振幅、振幅分布等から欠
陥の状況を分析する(ステップ103)。波形特性につ
いては、必要に応じてディスプレイ8に表示し、プリン
タ9に印刷し、あるいは図示しない記憶装置に保存して
おく。
【0021】一方、プリアンプ6a〜6fで増幅された
各AE信号を、信号処理部10で所定のフィルタリング
処理を行ってから増幅処理を行い、しかる後に解析部1
1にて各AEセンサ5a〜5fからのAE信号の到達順
序や時間差を計測し(ステップ104)、欠陥の発生位
置を特定する(ステップ105)。
【0022】次に、これらの解析結果から積層ゴム1内
での欠陥の発生若しくはその進展に関する状況、すなわ
ち、欠陥の発生や進展があったかどうか、その程度はど
のくらいか、あるいはどの位置で発生したかなどの状況
を調べる(ステップ106)。
【0023】なお、上述したように積層ゴム1のひずみ
量を同時計測してある場合には、かかる計測結果を、例
えば、多数の積層ゴムに対して事前に計測されたひずみ
量とAE信号との相関関係と比較し、かかる相関関係と
の比較において検査対象となっている積層ゴム1の欠陥
状況を評価するようにしてもよい。
【0024】以上説明したように、本実施形態に係る積
層ゴムの品質管理方法によれば、外観ではわからない積
層ゴムの内部欠陥を定性的かつ定量的に把握することが
可能となるので、出荷時における品質管理を迅速に行う
ことができるとともに、その精度を飛躍的に向上させる
ことができる。
【0025】また、AE信号を分析すれば、きわめて欠
陥が少ない積層ゴムであるのか、当面の使用には耐えら
れるが、いずれ交換が必要となる欠陥を抱えた積層ゴム
であるのかを事前に知ることができるので、補修、交換
等を含めた長期的な修繕計画を合理的に立案することも
可能となる。
【0026】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1に係る本発
明の積層ゴムの品質管理方法によれば、外観ではわから
ない積層ゴムの内部欠陥を定性的かつ定量的に把握する
ことが可能となるので、出荷時における品質管理を迅速
に行うことができるとともに、その精度を飛躍的に向上
させることができる。
【0027】
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係る積層ゴムの品質管理方法の手
順を示したフローチャート。
【図2】本実施形態に係る積層ゴムの品質管理方法を適
用する対象を示したものであり、(a)は積層ゴムの側面
図、(b)はAE計測装置のブロック図。
【符号の説明】
1 積層ゴム 5 AEセンサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 積層ゴムにAEセンサを取り付け、かか
    る状態で積層ゴムに対し加力試験を行い、該加力試験中
    に前記積層ゴム内で発生する音を前記AEセンサで検出
    し、該検出データを分析することによって、前記加力試
    験中における前記積層ゴム内での欠陥の発生若しくはそ
    の進展に関する状況を調べることを特徴とする積層ゴム
    の品質管理方法。
JP23042797A 1997-08-12 1997-08-12 積層ゴムの品質管理方法 Withdrawn JPH1164099A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006053119A (ja) * 2004-07-15 2006-02-23 Hitachi Building Systems Co Ltd 磁性体が埋設された積層構造体の劣化診断方法及び劣化診断装置
JP2010048762A (ja) * 2008-08-25 2010-03-04 Takenaka Komuten Co Ltd 積層ゴムの診断方法
WO2011115261A1 (ja) * 2010-03-18 2011-09-22 独立行政法人産業技術総合研究所 ゴム製品の検査方法及びゴム製品の検査装置

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WO2011115261A1 (ja) * 2010-03-18 2011-09-22 独立行政法人産業技術総合研究所 ゴム製品の検査方法及びゴム製品の検査装置
JP2011196799A (ja) * 2010-03-18 2011-10-06 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology ゴム製品の検査方法及びゴム製品の検査装置

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