JPWO2011043241A1 - 積層ゴム体の取付構造及び該取付構造を備える構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】積層ゴム体の装置高さを低く抑えながら、積層ゴム体に鉛直方向への引張力が作用することを防止し、積層ゴム体の交換作業を少ないジャッキアップ量で行うこともできる積層ゴム体の取付構造等を提供する。【解決手段】積層ゴム部４に、積層ゴム部４の外縁より外側へ延出する延出部６ａを有するフランジプレート６が接合されて形成された積層ゴム体８を上部構造体２及び下部構造体３に取り付ける積層ゴム体の取付構造であって、上部構造体２の下面に固定された上側アンカープレート１０Ａと、下部構造体３の上面に固定された下側アンカープレート１０Ｂと、積層ゴム体８のフランジプレート６の延出部６ａに、水平方向の相対変位に基づく水平力を伝達し、かつ鉛直方向の相対変位に基づく鉛直方向の力を伝達しないように上側アンカープレート１０Ａ又は下側アンカープレート１０Ｂと係合するせん断キー１２とを備える積層ゴム体の取付構造１等。【選択図】図１

Description

本発明は、建築構造物及び土木構造物を支持する支承の取付構造に関する。

建築構造物及び土木構造物の支承取付構造、特に、建築構造物における免震構造に用いられる積層ゴム支承体、土木構造物における免震構造及び水平力分散構造に用いられる積層ゴム支承体は、その構造上、圧縮方向には大きな耐力を有し、上部構造物の荷重を支持することができるものの、引張方向の耐力は圧縮方向に比べて劣る。

近年、積層ゴム体を用いた免震構造物は、アスペクト比の大きな高層建築物へ適用範囲が広がっている。そのため、このような建築物は、地震時にロッキング等による浮き上りが生じ易いため、該積層ゴム支承体へ鉛直方向の引張力が作用するという問題が生じる。そのため、積層ゴム体にこのような引張力が作用しない免震装置及びその取付構造が求められている。

そこで、積層ゴム体への鉛直方向の引張力を低減するため、特許文献１には、皿ばねを介して取付ボルトで連結する構成が開示されている。この構成によれば、大地震時において、上下動による積層ゴム支承体の剥離も生じ得ない荷重が皿ばね等によって軽減される結果、水平動には強固な締結、上下動に対しては緩衝座を介した緩やかな締結という合理的な免震アイソレーターの使用が可能となる。

一方、免震装置と上部及び下部構造物との連結部分を、凹部と凸部の嵌合部により構成し、地震時の水平振動に伴う水平力は伝達するが、ロッキング等による上揚力が作用する場合や、水平方向の大変形時に生じる積層ゴム体の回転モーメントによって積層ゴム体に引張力が作用する場合には、前記嵌合部分が離反し、免震装置に鉛直方向の引張力を作用させない技術も知られている。

例えば、積層ゴム体と上部及び下部構造物との取付けをダボピン構造で連結すれば、ロッキング等による上揚力が作用する場合、ダボピン構造により上下方向の離反が生じて積層ゴム体への鉛直方向への引張を回避できる。これに加え、大きな水平変形が積層ゴム体に作用し、積層ゴム体の上面と下面の水平方向の相対的なずれが生じ、積層ゴム体に回転モーメントが作用し、該積層ゴム体の取付構造部分へ鉛直方向の引張力が生じても、前記ダボピン構造による接合部の鉛直方向の離反により、このような引張力を回避することができる。そのため、積層ゴム体の損傷や破損を好ましく防止でき、さらに上部構造物の積層ゴム体との取付部分にも過大な入力を作用させないので、上部構造物の損傷も防止できる効果があった。

しかし、このような嵌合式の接合方法では、大きな水平変形時には嵌合部分が鉛直方向に離反し、積層ゴム体及び取付構造部分に鉛直方向の引張力が作用しなくなるものの、離反の程度が大きくなると嵌合部分が抜けてしまい、地震時の水平力を伝達できなくなる虞がある。

そのため、嵌合部分における離反の程度と水平力の伝達の両面を考慮した場合、嵌合部の抜けを防止し、かつ、水平力を充分伝達するため、例えば、前記ダボピン構造においてはダボピンを長くする必要があり、また、せん断キー（シアキー）を用いた場合においても該せん断キーの厚みを大きくする必要があった。

このように、嵌合部分の離反と水平力の伝達の両面を考慮すれば、嵌合部分が配されている積層ゴム体と、上部又は下部構造物との連結部分の各々の厚みは、必然的に大きくなるため、提供する免震装置の高さが高くなり、免震装置を施工する構造物、例えば建築物の基礎部分に免震装置を配する場合、地下ピット部分をその分深くする必要があり、基礎工事の負担となっていた。

さらに、積層ゴム体の高さが大きくなると、積層ゴム体の製造に使用される成型用金型そのものが大きくなり、成型用プレス装置も大きな間口を有する装置を使用する必要があるため、製造限界近くの大型の積層ゴム体の設計では、嵌合部分を有して積層ゴム体に鉛直方向の引張力を作用させない構成を備えた装置の提供自体困難な場合がある。

上記のように、ダボピン構造やせん断キー構造のように、積層ゴム体側に凹部を形成するような嵌め合い構造を採った場合は勿論、凸部を形成し、相手方に凹部を形成する嵌め合い構造を採った場合においても、水平力の伝達を考慮すれば、積層ゴム体の上下面を厚板にしたり、相手方の鋼板類を厚板にしたりする必要が生じるため、免震装置の高さに関しては、鉛直方向への引張力が作用するものの、フランジ一体として成型した積層ゴム体を取付ボルトで構造物と締結する構成に比較し高くならざるを得なかった。

日本特開平１０−１１０５５１号公報 日本特開平４−２２１１４２号公報 日本特開平１０−３１７７１５号公報 日本特開平９−２５６３１９号公報

上記ダボピン構造を採用した具体例として、特許文献２に開示されている免震支持装置の取付構造は、上下部構造に各々取り付けるための上下取付板を具備し、該上下取付板に複数個のダボピンが一体的に備えられ、積層ゴム体の上端と下端の厚肉鋼板には前記ダボピンと係合する係合孔が設けられている。この構造によれば、地震等の外乱が作用した際に、免震装置は水平力を伝達でき、合わせて、免震装置に鉛直方向に引張力が生じないという作用効果があるが、積層ゴム体の上下端にはダボピンと嵌合のための係合孔用に厚肉鋼板を用いなければならず、免震装置の高さ寸法を低く抑えることは難しかった。

また、上記せん断キーを採用した具体例として、特許文献３に開示される免震装置は、せん断キーを使用した取付構造とすることで、鉛直方向に大きな引張力が作用した場合にも免震機能を失うことなく、超高層ビルやアスペクト比の非常に大きな構造物にも適用することができる免震機構を提供している。この技術によれば、水平方向の相対変位に基づく水平力を伝達し、かつ、鉛直方向の相対変位を許容できるので、免震装置に過大な鉛直方向の引張力を作用させないという好ましい効果が得られる。しかし、この免震装置においても、積層ゴム体の上下端にはせん断キーとの係合のための係合孔を設けるために厚肉鋼板を用いなければならず、やはり、免震装置の高さ寸法を低く抑えることは難しかった。

さらに、特許文献４には、ゴム支承の高さを低く抑える場合に好適な取付構造として、ゴム支承体の上側剛性プレートと下側剛性プレートに各々上側固定板、下側固定板に形成された凹部と嵌合するように一体的に凸部が形成されている構成が開示されている。この構成によれば、装置の高さを低くできる上に、地震時に建築物のロッキング等により浮き上りが生じても、また、水平方向の大変形時に生じるゴム支承体の回転モーメントによってゴム支承体に引張力が作用しても、嵌合部の離反により、ゴム支承体の損傷や破損を好ましく防止でき、さらに上部構造物の積層ゴム体との取付部分にも過大な入力を作用させないため、上部構造物の損傷も防止できる効果がある。

しかし、特許文献４の構成は、嵌合部を直接上部構造物と下部構造物側に設けることにより、装置の高さを低く抑え、嵌合部の離反によりゴム支承への鉛直方向の引張力を好ましく低減できるが、ゴム支承のゴム部分に老化等の不具合が生じたり、また点検等の必要が生じたりして、施工場所からゴム支承を取り出す場合には、上側の嵌合部分の嵌合深さ分だけジャッキ等により上部構造物を上方へ持ち上げる必要があるだけでなく、下側の嵌合部分の嵌合深さ分だけゴム支承体そのものを上方へ持ち上げる必要があり、ゴム支承の取り出し作業やその後の据付作業が非常に煩雑になるという問題がある。

また、特許文献２及び特許文献３に開示された構成の積層ゴム体だけの交換を行う場合には、嵌合部分高さだけ上部構造物を持ち上げる必要があるため、積層ゴム体側の嵌合部と嵌め合い部材で連結されている相手側部材とともに、装置を引き出す作業が行われるのが一般的である。例えば、特許文献２においては、上下取付板とともに装置を取り出す作業となり、特許文献３においても上部プレート、下部プレートと一体で装置を取り出す作業となる。

そのため、嵌合部を有する取付構造を採用する場合において、積層ゴム体の交換を少ないジャッキアップ量で可能にするためには、積層ゴム体と嵌合部材で連結される取付板等を必要とするために、嵌合部分の抜け出しを防止する程度の厚みが必要であることに加え、装置全体の高さを低くすることが困難となっていた。

そこで、本発明は、上記の各問題に鑑み、積層ゴム体に鉛直方向への引張力を作用させず、積層ゴム体の装置高さを低く抑えることができるとともに、積層ゴム体に経年的な不具合が生じ交換作業が必要になった場合においても、少ないジャッキアップ量で交換作業を行うことのできる積層ゴム体の取付構造等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、上部構造体と下部構造体との間に介装され、ゴム層と補強板とを交互に積層した積層ゴム部の上下端面の各々に、該積層ゴム部の平面形状より大きく、かつ、該積層ゴム部の外縁より外側へ延出する延出部を有するフランジプレートが接合されて形成された積層ゴム体を、前記上部構造体及び下部構造体に取り付ける積層ゴム体の取付構造であって、前記上部構造体の下面に固定された上側アンカープレートと、前記下部構造体の上面に固定された下側アンカープレートと、該積層ゴム体の前記フランジプレートの延出部の各々に、水平方向の相対変位に基づく水平力を伝達し、かつ鉛直方向の相対変位に基づく鉛直方向の力を伝達しないように前記上側アンカープレート又は前記下側アンカープレートと係合する係合部材とを備えることを特徴とする。

また、本発明は、上部構造体と下部構造体との間に介装され、ゴム層と補強板とを交互に積層した積層ゴム部の上端面に、該積層ゴム部の平面形状より大きく、かつ、該積層ゴム部の外縁より外側へ延出する延出部を有するフランジプレートが接合されて形成された積層ゴム体を、前記上部構造体に取り付ける積層ゴム体の取付構造であって、前記上部構造体の下面に固定されたアンカープレートと、該積層ゴム体の前記フランジプレートの延出部に、水平方向の相対変位に基づく水平力を伝達し、かつ、鉛直方向の相対変位に基づく鉛直方向の力を伝達しないように前記アンカープレートと係合する係合部材とを備えることを特徴とする。

さらに、本発明は、上部構造体と下部構造体との間に介装され、ゴム層と補強板とを交互に積層した積層ゴム部の下端面に、該積層ゴム部の平面形状より大きく、かつ、該積層ゴム部の外縁より外側へ延出する延出部を有するフランジプレートが接合されて形成された積層ゴム体を、前記下部構造体に取り付ける積層ゴム体の取付構造であって、前記下部構造体の上面に固定されたアンカープレートと、該積層ゴム体の前記フランジプレートの延出部に、水平方向の相対変位に基づく水平力を伝達し、かつ、鉛直方向の相対変位に基づく鉛直方向の力を伝達しないように前記アンカープレートと係合する係合部材とを備えることを特徴とする。

そして、上記各発明によれば、水平方向の相対変位に基づく水平力を伝達し、かつ、鉛直方向の相対変位を鉛直方向の力を伝達せず許容するように、係合部材によって積層ゴム体が上部構造体又は／及び下部構造体と接合されているので、積層ゴム体に大きな水平変形が生じた際に引き起こされる回転モーメントによる積層ゴム体端部への引張力に対し、積層ゴム体の上側又は／及び下側フランジプレートと、上部構造体又は／及び下部構造体に配されている上側又は／及び下側アンカープレートの当接面が離反できるので、積層ゴム体端部周辺のフランジプレートが上方又は/及び下方に撓むことができ、積層ゴム体、特にゴム層及びゴム層と補強板とを接合している接着層に過大な鉛直方向の引張力が作用しないため、積層ゴム体の損傷、破損の虞を好適に防止することができる。

また、上記各発明によれば、水平方向の相対変位に基づく水平力を伝達し、かつ、鉛直方向の相対変位を鉛直方向の力を伝達せず許容するように、係合部材によって積層ゴム体が上部構造体又は／及び下部構造体と接合されているため、上部構造体にロッキングによる浮き上りが生じても、積層ゴム体の上側フランジプレートと上部構造体の下面に配されている上部アンカープレートの当接面、又は／及び下側フランジプレートと下部構造体の上面に配されている下部アンカープレートの当接面が、ロッキングにより生じる鉛直方向の変位を許容するように離反可能となり、合わせて鉛直方向の力を伝達しないために積層ゴム体に過大な鉛直方向の引張力が作用しないので、積層ゴム体の損傷、破損の虞を好適に防止することができる。

上記積層ゴム体の取付構造において、前記係合部材を柱状のせん断キーとし、該せん断キーの一方側を前記フランジプレートの延出部に設けられた孔に挿入し、他方側を前記アンカープレートに設けられた孔又は凹部に挿入することができる。この柱状のせん断キーを使用することにより、水平力の伝達が可能で、かつ、鉛直方向に生じる力をフランジプレートとアンカープレートとの間で伝達させないようにできる上、せん断キーをフランジプレートに設けられた孔に挿入するだけなので、積層ゴム体を交換する場合において、該せん断キーを簡単に取り出すことができ、水平方向に何ら拘束する部材をなくし得るため、従来は、せん断キーの厚み分は最低ジャッキアップしないと積層ゴム体を水平方向に引き出せなかったため、施工現場における積層ゴム体の交換作業が大掛かりになっていたものが、本発明では、僅かなジャッキアップ量で簡単に行うことが可能となる。

また、上記積層ゴム体の取付構造において、前記せん断キーの一方側を前記フランジプレートの延出部に、又は他端側を前記アンカープレートに取り外し可能に固定することができる。これにより、積層ゴム体の交換作業において、せん断キーを取り外す際の手間が容易になる。具体的な構成としては、前記せん断キーの一方側を鍔付形状とし、該鍔部をフランジプレート延出部に設けられたせん断キー挿入用孔周辺にねじにより固定する構成を採ってもよく、また、フランジプレートの延出部に設けるせん断キー挿入用孔を貫通孔とせずに、雌ねじ加工を施し、せん断キーのフランジプレート厚み範囲に雄ねじ加工を施し、これらを螺合させてフランジプレート側に固定してもよく、さらには、アンカープレートに設けるせん断キー挿入孔を貫通孔とせずに、雌ねじ加工を施し、せん断キーのアンカープレート厚み範囲に雄ねじ加工を施し、これらを螺合させてアンカープレート側に固定してもよい。

さらに、上記積層ゴム体の取付構造において、前記係合部材を平板状のせん断キーとし、該平板状せん断キーを、前記フランジプレートの前記アンカープレートと対面する面側の外縁から中心方向へ伸びて設けられた凹溝と、前記アンカープレートの前記フランジプレートと対面する面側に外縁から中心方向に伸びて設けられた凹溝とを対峙させるようにして設けたせん断キー挿入溝に挿入することができる。

また、本発明は、構造体であって、上記いずれかの積層ゴム体の取付構造を用いたことを特徴とする。本発明によれば、免震構造物を、施工後に、積層ゴム体の外側から、容易に取り外し可能なせん断キーを具備した積層ゴム体の取付構造を用いた構造体とすることができるので、免震層に配する免震装置の高さを低くすることができる上に、免震構造物のロッキングによる浮き上がりや、積層ゴム体の大きな水平変形で生じる回転モーメントによる積層ゴム体端部の浮き上がりによって生じる積層ゴム体への鉛直方向の引張力を防止でき、さらに、ジャッキアップ量が少ない状態で積層ゴム体の取り外し作業ができるため、積層ゴム体の製造にかかる費用の上昇を押さえられ、積層ゴム体の健全性を高めることができ、さらに、免震構造物の施工費用及び交換作業における手間や費用の低減に大きな効果が得られる。

以上のように、本発明によれば、積層ゴム体の装置高さを低く抑えながら、積層ゴム体に鉛直方向への引張力が作用することを防止し、積層ゴム体の交換作業を少ないジャッキアップ量で行うこともできる積層ゴム体の取付構造等を提供することができる。

本発明にかかる積層ゴム体の取付構造の第１の実施形態を示す断面図である。 図１に示す取付構造のＡ部（取付構造部）拡大図である。 図２に示す取付構造部の組立方法を説明するための詳細図である。 図２に示す取付構造部の組立方法の他の例を説明するための詳細図である。 図２に示す取付構造部の組立方法の他の例を説明するための詳細図である。 図２に示す取付構造部の組立方法の他の例を説明するための詳細図である。 上部構造体と下部構造体との間に大きな水平変形が生じた際の取付構造部の状態を示す概略図である。 上部構造体が鉛直方向に浮き上がった際の取付構造部の状態を示す概略図である。 本発明にかかる積層ゴム体の取付構造の第２の実施形態を示す断面図である。 本発明にかかる積層ゴム体の取付構造の第３の実施形態を示す分解斜視図である。 本発明にかかる積層ゴム体の取付構造において係合部の抜け止め部材を設けた場合を示す断面図である。

次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明にかかる積層ゴム体の取付構造の第１の実施形態を示し、この取付構造１は、上部構造体２と下部構造体３との間に介装された積層ゴム体８を上部構造体２及び下部構造体３に取り付けるためのものである。

積層ゴム体８は、ゴム層４ａと補強板４ｂとを交互に積層した積層ゴム部４の上下端面４ｃ、４ｄの各々にフランジプレート６（６Ａ、６Ｂ）が接合され、ゴム層４ａと補強板４ｂ及びゴム層４ａとフランジプレート６Ａ、６Ｂとの接触面は、加硫接着により一体的に形成される。

この取付構造１は、上部構造体２の下面２ａに固定された上側アンカープレート１０Ａと、下部構造体３の上面３ａに固定された下側アンカープレート１０Ｂと、積層ゴム体８のフランジプレート６の延出部６ａに係合部材としてのせん断キー１２を備える。

せん断キー１２は、柱状（円柱状体）に形成され、図２に示すように、上側フランジプレート６Ａ及び上側アンカープレート１０Ａに穿設された孔１３に収容され、上側フランジプレート６Ａの下面には、蓋１６が孔１３の開口を覆うように蓋固定用ボルト１７によって装着され、せん断キー１２を下方から支持する。また、上側アンカープレート１０Ａの上面には裏蓋１４が溶接（溶接部１５）によって固定され、上部構造体２の施工時におけるコンクリート等の侵入を防止している。ここで、せん断キー１２の外周面と孔１３の内周面との間には、隙間Ｃが形成され、孔１３内でのせん断キー１２の水平方向への移動を許容している。そして、前記隙間Ｃは、孔１３内でのせん断キー１２による水平力伝達と、上側フランジプレート６Ａと上側アンカープレート１０Ａの離反が行える程度の大きさに適宜設計される。

せん断キー１２を、例えば、下側アンカープレート１０Ｂと下側フランジプレート６Ｂとの間に組み込む場合には、図３に示すように、孔部１０Ｂ’の下側開口を塞ぐように固定された裏蓋１４を有し、頭付きスタッド２１を介して下部構造体３に固定された下側アンカープレート１０Ｂの上に、孔部６Ｂ’が下側アンカープレート１０Ｂの孔部１０Ｂ’に重なるように、下側フランジプレート６Ｂを載置し、両孔部６Ｂ’、１０Ｂ’によって形成された孔１３の中にせん断キー１２を収容する。その後、蓋１６を孔部６Ｂ’の開口を覆うように配置し、蓋固定用ボルト１７で下側フランジプレート６Ｂの上面に固定する。

上記せん断キー１２に代えて、図４に示すように、鍔付きせん断キー３２を両孔部６Ｂ’、１０Ｂ’によって形成された孔１３の中に収容し、鍔付きせん断キーを直接せん断キー固定用ボルト３７で下側フランジプレート６Ｂの上面に固定してもよい。尚、この場合でも、鍔付きせん断キー３２の外周面と孔１３の内周面との間には、隙間が形成され、孔１３内での鍔付きせん断キーの水平方向への移動を許容し、当該隙間は、水平力の伝達と下側フランジプレート６Ｂと下側アンカープレート１０Ｂの離反が行える程度の大きさに設計される。

さらに、図５に示すように、下側アンカープレート１０Ｂに孔部１０Ｂ’を穿設するとともに、下側フランジプレート６Ｂにねじ孔６Ｂ”を螺設し、下側アンカープレート１０Ｂの上に、ねじ孔６Ｂ”が下側アンカープレート１０Ｂの孔部１０Ｂ’に重なるように下側フランジプレート６Ｂを載置し、せん断キー４２の下部４２ｂを孔部１０Ｂ’に挿入し、雄ねじ部４２ａをねじ孔６Ｂ”に螺合させることで、せん断キー４２を下側フランジプレート６Ｂ及び下側アンカープレート１０Ｂに装着することもできる。この場合でも、せん断キー４２の下部４２ｂと外周面と孔部１０Ｂ’の内周面との間には、隙間が形成され、孔部１０Ｂ’内でのせん断キー４２の下部４２ｂの水平方向への移動を許容し、当該隙間は、水平力の伝達と下側フランジプレート６Ｂと下側アンカープレート１０Ｂの離反が行える程度の大きさに設計される。

また、上記せん断キー１２に代えて、図６に示すように、下部アンカープレート１０Ｂにねじ孔４６を螺設し、下部フランジプレート６Ｂに孔部４７を設け、下部アンカープレート１０Ｂの上に、孔部４７が下部アンカープレート１０Ｂのねじ孔４６に重なるように下側フランジプレート６Ｂを載置し、六角孔４８ｃを有するせん断キー４８の雄ねじ部４８ａを下部アンカープレート１０Ｂのねじ孔４６に螺合させ、せん断キー４８の雄ねじ部４８ａが存在しない円柱状部４８ｂを下部フランジプレート６Ｂの孔部４７に挿入することにより、せん断キー４８により水平力を伝達でき、下側アンカープレート１０Ｂと下側フランジプレート６Ｂの鉛直方向への離反を許容することができる。そして、せん断キー４８の円柱状部４８ｂの外周面と下部フランジプレート６Ｂに設けられた孔部４７の内周面との間には、隙間が形成され、孔部４７内でのせん断キー４８の水平方向への移動を許容している。当該隙間は、水平力の伝達と下側フランジプレート６Ｂと下側アンカープレート１０Ｂの離反が行える程度の大きさに設計される。

尚、せん断キー１２を用いる場合には柱状側面を、鍔付きせん断キー３２を用いる場合には柱状部分の側面を、また、雄ねじ部４２ａを有するせん断キー４２の場合には、ねじ加工を施さない下部４２ｂの側面に、せん断キー４８を用いる場合には、雄ねじ部４８ａが存在しない円柱状部４８ｂの側面に、各々潤滑層を配し、せん断キー１２等の各々に水平力が作用した状態でも、アンカープレート１０とフランジプレート６との鉛直方向への離反を容易に行うことができるように構成することができる。せん断キー１２等の側面に施す潤滑層としては、例えば、二硫化モリブデンを含む防錆潤滑剤焼付皮膜層や、ＤＬＣ層が挙げられる。また、せん断キー１２等の前記側面に配される潤滑層に代えて、当該側面部分にフッ素樹脂や充填材入りフッ素樹脂又はポリエチレン樹脂等からなる樹脂シートを巻き付けてもよい。

次に、上記取付構造１によって上部構造体２及び下部構造体３に取り付けられた積層ゴム体８の動作について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１において、地震等により、下側アンカープレート１０Ｂが矢印Ｘ方向に移動した場合には、せん断キー１２が、図２に明示するように、水平方向の相対変位に基づく水平力を伝達し、かつ、鉛直方向の相対変位に基づく鉛直方向の力を伝達しないように構成されているため、積層ゴム体８に大きな水平変形が生じた場合でも、図７に示すように、その際に引き起こされる回転モーメントによる積層ゴム体８の端部への引張力Ｆに対し、積層ゴム体８の上側フランジプレート６Ａと上側アンカープレート１０Ａの当接面が離反する。そのため、積層ゴム体８の端部周辺の上側フランジプレート６Ａが下方に撓むことができ、積層ゴム体８、特にゴム層４ａ及びゴム層４ａと補強板４ｂ並びにゴム層４ａと上側フランジプレート６Ａを接合している接着層に過大な鉛直方向の引張力が作用せず、積層ゴム体８の損傷、破損の虞を好適に防止することができる。

また、図１において、地震等により、上部構造体２にロッキングによる浮き上りが生じても、図８に示すように、積層ゴム体８の上側フランジプレート６Ａと上部構造体２の下面２ａに配されている上部アンカープレート１０Ａの当接面が、ロッキングにより生じる鉛直方向の変位を許容するように離反可能となり、合わせて鉛直方向の力を伝達しないために積層ゴム体８に過大な鉛直方向の引張力が作用しないので、積層ゴム体８の損傷、破損の虞を好適に防止することができる。

尚、図４、図５及び図６に示した鍔付きせん断キー３２、せん断キー４２及びせん断キー４８を用いた場合でも、上記せん断キー１２と同様の作用効果を奏する。例えば、図５に示したせん断キー４２を用いた場合には、図１において、地震等により、下側アンカープレート１０Ｂが矢印Ｘ方向に移動すると、せん断キー４２の雄ねじ部４２ａは下側フランジプレート６Ｂのねじ孔６Ｂ”と螺合しているため、せん断キー４２と下側フランジプレート６Ｂとは一体であるが、下部４２ｂは、下側アンカープレート１０Ｂとは離反可能であるため、上下方向の相対変位に基づく鉛直方向の力を伝達せず、積層ゴム体８に過大な鉛直方向の引張力が作用しないので、積層ゴム体８の損傷、破損の虞を好適に防止することができる。

次に、本発明にかかる積層ゴム体の取付構造の第２の実施形態について、図９を参照しながら説明する。

この積層ゴム体５８は、いわゆるボルト固定型であって、ゴム層５４ａと補強板５４ｂとを交互に積層した積層ゴム部５４の上下に連結鋼板（補強板）５５（５５Ａ、５５Ｂ）を有し、上部構造体２及び下部構造体３に各々取り付けられるフランジプレート５６（５６Ａ、５６Ｂ）と連結鋼板５５とがボルト５７で緊結される。

このボルト固定型の積層ゴム体５８についても、上部構造体２及び下部構造体３に取り付けるにあたり、上側アンカープレート１０Ａ及び下側アンカープレート１０Ｂと、フランジプレート５６の延出部５６ａとの間に係合部材としてのせん断キー１２を図２と同様の要領で設けることで、地震等の際に、鉛直方向の相対変位に基づく鉛直方向の力を積層ゴム体５８に伝達せず、積層ゴム体５８に過大な鉛直方向の引張力が作用しないので、積層ゴム体５８の損傷、破損の虞を好適に防止することができる。尚、この積層ゴム体５８においても、せん断キー１２に代えて、図４及び図５に示した鍔付きせん断キー３２及びせん断キー４２を用いることができる。

尚、上記第１及び第２の実施形態においては、アンカープレート１０に孔部１０Ｂ’等の貫通孔を穿設して裏蓋１４によって開口を塞ぐように構成したが、アンカープレート１０に貫通孔ではなく凹部を形成し、裏蓋１４を用いない構成とすることもできる。

次に、本発明にかかる積層ゴム体の取付構造の第３の実施形態について、図１０を参照しながら説明する。

この取付構造６１は、積層ゴム体６８を、下部構造体６３と、上側アンカープレート７０Ａの上方に位置する上部構造体（不図示）とに取り付けるためのものである。上側アンカープレート７０Ａは、頭付きスタッド７２を介して上部構造体に固定され、下側アンカープレート７０Ｂも、頭付きスタッド（不図示）を介して下部構造体６３に固定される。

積層ゴム体６８は、上記図１に示した積層ゴム部４と同様に構成された積層ゴム部６４を備え、上下端面の各々にフランジプレート６６（６６Ａ、６６Ｂ）が接合される。フランジプレート６６は、平面視円形で積層ゴム部６４の平面形状より大きく、かつ、積層ゴム部６４の外縁より外側へ延出する延出部６６ａを有する。

この取付構造６１は、上側フランジプレート６６Ａの上側アンカープレート７０Ａと対面する面側の外縁から中心方向へ伸びて設けられた凹溝７１ａと、上側アンカープレート７０Ａの上側フランジプレート６６Ａと対面する面側の外縁から中心方向に伸びて設けられた凹溝７１ｂとを対峙させるようにして設けたせん断キー挿入溝７１を備える。せん断キー挿入溝７１は、積層ゴム体６８の平面視において、中心位置から放射状に複数個所に配される。このせん断キー挿入溝７１の各々に平板状のせん断キー７４が挿入される。

また、下側フランジプレート６６Ｂと下側アンカープレート７０Ｂとの間にも、凹溝７１ａ、７１ｂからなるせん断キー挿入溝７１が形成され、各々のせん断キー挿入溝７１にせん断キー７４が挿入される。

この構成によれば、地震等の外乱がいずれの方向から作用しても、せん断キー挿入溝７１によって好ましく水平力を伝達できる上に、上側アンカープレート７０Ａ、下側フランジプレート６６Ｂに上下方向に浮き上り等が生じた場合においても、フランジプレート６６とアンカープレート７０とが離反可能となるため、好ましく積層ゴム体６８に作用する引張力を防止することができる。

尚、図示を省略するが、平板状のせん断キー７４を用いる前記構成を採る場合、せん断キー７４の一方の端部をＲ形状にして挿入側として使用し、他方の端部に抜き出す際の作業性を考慮し、ねじ孔加工を施してもよい。また、せん断キー７４の外面に潤滑層を配し、鉛直方向への離反を容易に行うことができるように構成することができ、潤滑層としては、せん断キー１２の場合と同様に、二硫化モリブデンを含む防錆潤滑剤焼付皮膜層や、ＤＬＣ層を用いることができる。また、潤滑層に代えて、せん断キー７４の外面にフッ素樹脂等からなる樹脂シートを巻き付けてもよい。また、前記平板状のせん断キーを、複数のくさび状部材を用いてせん断キーの大きさを調整する構成とすることもでき、凹溝との隙間を好ましい値に設定することができる。

さらに、上記第１乃至第３の実施形態において、せん断キー１２等の抜けの程度を考慮し、積層ゴム体８等への引張力が積層ゴム体８等の健全性に影響しない範囲で、抜け止め部材を別途具備した構成とすることもできる。抜け止め部材としては、図１１に示すように、アンカープレート１０Ａ側に雌ねじ部１０Ａ’を設け、フランジプレート６Ａ側には雌ねじ部１０Ａ’の位置に貫通穴６Ａ’を設け、一方の端部側の先端から所定の長さだけ雌ねじ部１０Ａ’と螺合する雄ねじ部８０ａを有し、他方の端部側にはフランジプレートが所定の量だけ浮き上がった際に当接する頭部８０ｂを有する六角ボルト８０等を用いることができる。

そして、六角ボルト８０には、アンカープレート１０Ａの浮き上がり時に直接フランジプレート６Ａと六角ボルト８０の頭部８０ｂとが当接しないように、ゴム座金８１等の弾性部材を配することができ、ゴム座金８１によって両者６Ａ、８０ｂが当接する際の衝撃を好ましく防止することができる。

また、上記取付構造１、６１を適用することで、免震構造物を、施工後に、積層ゴム体８等の外側から、容易に取り外し可能なせん断キー１２等を具備した積層ゴム体８等の取付構造１、６１を用いた構造体とすることができるので、免震層に配する免震装置の高さを低くすることができる上に、免震構造物のロッキングによる浮き上がりや、積層ゴム体８等の大きな水平変形で生じる回転モーメントによる積層ゴム体８等の端部の浮き上がりによって生じる積層ゴム体８等への鉛直方向の引張力を防止でき、さらに、ジャッキアップ量が少ない状態で積層ゴム体８等の取り外し作業ができるため、積層ゴム体８等の製造に関わる費用の上昇を抑えることができ、積層ゴム体８等の健全性を高めることができ、さらに、免震構造物の施工費用及び交換作業における手間や費用の低減に大きな効果が得られる。

１ 取付構造
２ 上部構造体
２ａ 下面
３ 下部構造体
３ａ 上面
４ 積層ゴム部
４ａ ゴム層
４ｂ 補強板
４ｃ 上端面
４ｄ 下端面
６（６Ａ、６Ｂ） フランジプレート
６Ａ’ 貫通穴
６Ｂ’ 孔部
６Ｂ” ねじ孔
６ａ 延出部
８ 積層ゴム体
１０（１０Ａ、１０Ｂ） アンカープレート
１０Ａ’ 雌ねじ部
１０Ｂ’ 孔部
１２ せん断キー
１３ 孔
１４ 裏蓋
１５ 溶接部
１６ 蓋
１７ 蓋固定用ボルト
２１ 頭付きスタッド
３２ 鍔付きせん断キー
３７ せん断キー固定用ボルト
４２ せん断キー
４２ａ 雄ねじ部
４２ｂ 下部
４６ ねじ孔
４７ 孔部
４８ せん断キー
４８ａ 雄ねじ部
４８ｂ 円柱状部
４８ｃ 六角孔
５４ 積層ゴム部
５４ａ ゴム層
５４ｂ 補強板
５５（５５Ａ、５５Ｂ） 連結鋼板
５６（５６Ａ、５６Ｂ） フランジプレート
５６ａ 延出部
５７ ボルト
５８ 積層ゴム体
６１ 取付構造
６３ 下部構造体
６４ 積層ゴム部
６６（６６Ａ、６６Ｂ） フランジプレート
６６ａ 延出部
６８ 積層ゴム体
７０（７０Ａ、７０Ｂ） アンカープレート
７１ せん断キー挿入溝
７１ａ 凹溝
７１ｂ 凹溝
７２ 頭付きスタッド
７４ せん断キー
８０ 六角ボルト
８０ａ 雄ねじ部
８０ｂ 頭部
８１ ゴム座金

Claims (7)

1. 上部構造体と下部構造体との間に介装され、ゴム層と補強板とを交互に積層した積層ゴム部の上下端面の各々に、該積層ゴム部の平面形状より大きく、かつ、該積層ゴム部の外縁より外側へ延出する延出部を有するフランジプレートが接合されて形成された積層ゴム体を、前記上部構造体及び下部構造体に取り付ける積層ゴム体の取付構造であって、
   前記上部構造体の下面に固定された上側アンカープレートと、
   前記下部構造体の上面に固定された下側アンカープレートと、
   該積層ゴム体の前記フランジプレートの延出部の各々に、水平方向の相対変位に基づく水平力を伝達し、かつ鉛直方向の相対変位に基づく鉛直方向の力を伝達しないように前記上側アンカープレート又は前記下側アンカープレートと係合する係合部材とを備えることを特徴とする積層ゴム体の取付構造。
2. 上部構造体と下部構造体との間に介装され、ゴム層と補強板とを交互に積層した積層ゴム部の上端面に、該積層ゴム部の平面形状より大きく、かつ、該積層ゴム部の外縁より外側へ延出する延出部を有するフランジプレートが接合されて形成された積層ゴム体を、前記上部構造体に取り付ける積層ゴム体の取付構造であって、
   前記上部構造体の下面に固定されたアンカープレートと、
   該積層ゴム体の前記フランジプレートの延出部に、水平方向の相対変位に基づく水平力を伝達し、かつ、鉛直方向の相対変位に基づく鉛直方向の力を伝達しないように前記アンカープレートと係合する係合部材とを備えることを特徴とする積層ゴム体の取付構造。
3. 上部構造体と下部構造体との間に介装され、ゴム層と補強板とを交互に積層した積層ゴム部の下端面に、該積層ゴム部の平面形状より大きく、かつ、該積層ゴム部の外縁より外側へ延出する延出部を有するフランジプレートが接合されて形成された積層ゴム体を、前記下部構造体に取り付ける積層ゴム体の取付構造であって、
   前記下部構造体の上面に固定されたアンカープレートと、
   該積層ゴム体の前記フランジプレートの延出部に、水平方向の相対変位に基づく水平力を伝達し、かつ、鉛直方向の相対変位に基づく鉛直方向の力を伝達しないように前記アンカープレートと係合する係合部材とを備えることを特徴とする積層ゴム体の取付構造。
4. 前記係合部材は、柱状のせん断キーからなり、該せん断キーの一方側は前記フランジプレートの延出部に設けられた孔に挿入され、他方側は前記アンカープレートに設けられた孔又は凹部に挿入されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の積層ゴム体の取付構造。
5. 前記せん断キーの一方側を前記フランジプレートの延出部に、又は前記他方側を前記アンカープレートに取り外し可能に固定されていることを特徴とする請求項４に記載の積層ゴム体の取付構造。
6. 前記係合部材は、平板状のせん断キーからなり、該平板状せん断キーが、前記フランジプレートの前記アンカープレートと対面する面側の外縁から中心方向へ伸びて設けられた凹溝と、前記アンカープレートの前記フランジプレートと対面する面側に外縁から中心方向に伸びて設けられた凹溝とを対峙させるようにして設けたせん断キー挿入溝に挿入されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の積層ゴム体の取付構造。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の積層ゴム体の取付構造を備えることを特徴とする構造体。

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