TWI644004B

TWI644004B - Sliding support structure

Info

Publication number: TWI644004B
Application number: TW103138266A
Authority: TW
Inventors: 劉銘崇; 磯田和彥; 上田榮; 中島裕二
Original assignee: 日本皮拉工業股份有限公司
Priority date: 2014-06-04
Filing date: 2014-11-04
Publication date: 2018-12-11
Also published as: JP6296905B2; JP2015230033A; TW201546350A

Abstract

本發明之目地在於提供一種滑動支撐結構，使導引部之加工精度提升，而能夠維持適切的抗震功能。

本發明之滑動支撐結構10具備：下承座11，其頂面具有V形凹狀的下滑接面11b1，並固定於結構物的下部結構體1的頂部；上承座12，其底面具有Λ形凹狀的上滑接面12b1，並固定於結構物的上部結構體2的底部；滑動元件13，具有可相對下滑接面11b1在一方向上滑動的下滑動面14a，及可相對上滑接面12b1在與一方向垂直之另一方向上滑動的上滑動面15a。滑動元件13中，在滑動面14a、15a的兩側，設有可分別相對承座11、12的兩側面滑動的一對導引部16、21。

Description

滑動支撐結構

本發明係關於一種滑動支撐結構。

作為減少在地震時產生之能量傳遞至大樓或獨棟住宅等結構物之情形的抗震機構，配置於該結構物的上部結構體與下部結構體之間、在地震時相對下部結構體在水平方向上自由滑動地支持上部結構體的滑動支撐結構，已為人所知。

此種滑動支撐結構，一般係由下述元件所構成：下承座，固定於結構物之下部結構體的頂部；上承座，固定於結構物之上部結構體的底部；及滑動元件，介設於下承座與上承座之間(例如，參照專利文獻1)。

專利文獻1中所記載的滑動支撐結構，如圖6所示，具備：下承座101，其頂面具有V形凹狀的下滑接面101a；上承座102，其底面具有Λ形凹狀的上滑接面102a；及滑動元件103，介設於下滑接面101a與上滑接面102a之間。

滑動元件103具有：V形凸狀的下滑動面103a，可沿著下滑接面101a在X-X方向上滑動；及Λ形凸狀的上滑動面103b，可沿著上滑接面102a在與X-X方向垂直的Y-Y方向上滑動。滑動元件103的下滑動面103a，在一般的情況下，在下承座101的長邊方向之中央部，與該下承座101的下滑接面101a接觸。滑動元件103的上滑動面103b，在一般的情況下，在上承座102的長邊方向之中央部，與該上承座102的上滑接面102a接觸。

如圖7(b)所示，下承座101中，於下滑接面101a的兩側，形成一對下導引部101b，其分別使滑動元件103的兩側面滑動。如圖7(a)所示，上承座102的上滑接面102a兩側，形成一對上導引部102b，其分別使滑動元件103的兩側面滑動。下導引部101b與上導引部102b之間，為了避免兩者互相干擾，而設有既定的間隙S。

藉此，滑動元件103，以僅可在X-X方向上滑動的方式，被保持於下承座101的一對下導引部101b之間；並以僅可在Y-Y方向上滑動的方式，被保持於上承座102的一對上導引部102b之間。

【先行技術文獻】【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開2013-130216號公報

上述滑動支撐結構中，如圖8(a)所示，承座101(102)的一對導引部101b(102b)之滑動方向的長度尺寸L’，必須為滑動元件103本身在滑動方向上的長度尺寸 L1，以及滑動元件103的滑動距離(L2+L3)，而不得不在X-X方向(Y-Y方向)上分別形成較長的態樣。因此，在承座101(102)中對各導引部101b(102b)加工時，難以在滑動方向的整個長度上，將兩個導引部101b(102b)之間的距離尺寸D’，保持於固定的精度。

若無法固定地保持該距離尺寸D’的精度，則具有例如圖8(b)所示的情形：在一對導引部101b(102b)之長邊方向的兩端部中，與滑動元件103的滑接面，以互相靠近的方式形成彎曲的態樣。此情況中，在滑動元件103於承座101(102)的長邊方向滑動時，因為滑動元件103的兩側面與導引部101b(102b)之該形成彎曲態樣的部分互相干擾，而無法充分使滑動元件103滑動，故具有抗震功能降低的問題。

本發明係鑒於此情事而完成者，其目的在於提供一種滑動支撐結構，可提升導引部的加工精度，並維持適切的抗震功能。

本發明之滑動支撐結構具備：下承座，其頂面具有V形凹狀的下滑接面，並固定於結構物之下部結構體的頂部；上承座，其底面具有Λ形凹狀的上滑接面，並固定於結構物的上部結構體之底部；及滑動元件，其具有可相對該下滑接面在一個方向上滑動的下滑動面，以及相對該上滑接面在與該一方向垂直的另一方向上滑動的上滑動面；該滑動支撐結構之特徵為：該滑動元件中，在該下滑動面及上滑動面中的至少一方的滑動面的兩側，設有一對導引部，其可分別相對於使該一方之滑動面滑動的承座之兩側面滑動。

根據上述構成的滑動支撐結構，因為滑動元件中，於滑動面的兩側，設有可分別相對於承座的兩側面滑動的一對導引部，而導引部在滑動方向上的長度尺寸，小於滑動元件本身在滑動方向上的長度尺寸，故不需要與滑動元件之滑動距離對應的長度。因此，相較形成於習知承座之導引部在滑動方向上的長度尺寸，可縮短本發明之導引部在滑動方向上的長度尺寸，故可提升一對導引部之間的距離尺寸的精度。藉此，滑動元件不會與導引部互相干擾，使得其滑動不會受到阻礙，故可維持適切的抗震功能。

該導引部宜具有滑動軸承，該滑動軸承具有可相對使該一邊之滑動面滑動的承座的側面滑動的滑動面。此情況中，可藉由滑動軸承，降低滑動元件相對於承座側面的摩擦阻抗。

該導引部，宜設於該滑動元件之該下滑動面的兩側。

習知的下承座中，因為係以從V形凹狀的下滑接面兩側立起的方式形成一對導引部(參照圖6)，故成為容易在下滑接面的滑動方向中央部之底部蓄積露水等的結構。相對於此，本發明之滑動支撐結構中，因為滑動元件的下滑動面兩側設有導引部，故不需要在使該下滑動面滑動的下承座中形成導引部。因此，流至下承座的下滑接面底部的露水等，從其底部兩側，沿著下承座的兩側面往下方排出，故可防止露水蓄積於下承座的下滑接面等情形。

該導引部，宜亦設於該滑動元件之該上滑動面的兩側。

此情況中，因為滑動元件的下滑動面及上滑動面分別設有導引部，故不需要在使該下滑動面及上滑動面滑動的下承座及上承座中形成導引部。因此，本發明之滑動支撐結構中，不需要如習知的滑動支撐結構，在兩導引部之間設置間隙，故可減少該間隙的高度，而將支撐結構整體的高度抑制的較低，進而可在穩定結構物之上部結構體的狀態下進行支持。

根據本發明之滑動支撐結構，可提升導引部的加工精度，維持適切的抗震功能。

1‧‧‧下部結構體

2‧‧‧上部結構體

3‧‧‧下基板

4‧‧‧上基板

10‧‧‧滑動支撐結構

11‧‧‧下承座

11a‧‧‧下承座本體

11b‧‧‧下滑動板

11b1‧‧‧下滑接面

11c‧‧‧下側滑動板

11c1‧‧‧下導引滑接面

12‧‧‧上承座

12a‧‧‧上承座本體

12b‧‧‧上滑動板

12b1‧‧‧上滑接面

12c‧‧‧上側滑動板

12c1‧‧‧上導引滑接面

13‧‧‧滑動元件

13a‧‧‧滑動元件本體

13a1‧‧‧下傾斜面

13a2‧‧‧上傾斜面

14‧‧‧第1下滑動軸承

14a‧‧‧下滑動面

15‧‧‧第1上滑動軸承

15a‧‧‧上滑動面

16‧‧‧下導引部(導引部)

17‧‧‧下突出部

18‧‧‧第2下滑動軸承(滑動軸承)

18a‧‧‧下導引滑動面(滑動面)

21‧‧‧上導引部(導引部)

22‧‧‧上突出部

23‧‧‧第2上滑動軸承(滑動軸承)

23a‧‧‧上導引滑動面(滑動面)

101‧‧‧下承座

101a‧‧‧下滑接面

101b‧‧‧下導引部

102‧‧‧上承座

102a‧‧‧上滑接面

102b‧‧‧上導引部

103‧‧‧滑動元件

103a‧‧‧下滑動面

103b‧‧‧上滑動面

L、L1、L’‧‧‧長度尺寸

L2、L3‧‧‧滑動距離

D、D’‧‧‧距離尺寸

【圖1】係顯示本發明之一實施態樣的滑動支撐結構的俯視圖。

【圖2】係從圖1的A-A箭視的剖面圖。

【圖3】係從圖1的B-B箭視的剖面圖。

【圖4】係從滑動元件下方觀察的立體圖。

【圖5】係從滑動元件上方觀察的立體圖。

【圖6】係顯示將習知的滑動支撐結構分解之狀態的立體圖。

【圖7】(a)(b)係顯示習知的滑動支撐結構的剖面圖。

【圖8】(a)係顯示習知滑動支撐結構的俯視圖，(b)係顯示習知滑動支撐結構中，導引部的滑接面形成彎曲狀態的俯視圖。

接著，參照附圖說明本發明之較佳實施態樣。

圖1係顯示本發明之一實施態樣的滑動支撐結構的俯視圖。圖2係從圖1之A-A箭視的剖面圖。如圖1及圖2所示，本實施態樣的滑動支撐結構10，可相對於大樓或獨棟住宅等結構物的下部結構體1，在水平方向上自由滑動地支持上部結構體2。該滑動支撐結構10具備：下承座11，透過下基板3固定於下部結構體1的頂面；上承座12，透過上基板4，固定於上部結構體2的底面；及滑動元件13，介設於下承座11與上承座12之間。

下承座11係由下述元件所構成：下承座本體11a，由略長方體狀的塊體所形成；下滑動板11b，固定於該下承座本體11a的頂面；及一對下側滑動板11c，分別固定於下承座本體11a的兩側面。下承座11，係朝向一方向(圖中的X-X方向)配置其長邊方向。下承座本體11a的頂面，在側視的情況下，形成平緩的V形凹狀。

下滑動板11b及下側滑動板11c，係由不銹鋼板或硬質鍍鉻薄板所形成。下滑動板11b，在側視的情況下，沿著下承座本體11a的頂面形狀形成，下滑動板11b的頂面成為V形凹狀的下滑接面11b1，其使滑動元件13之第1下滑動軸承14(後述)滑動。

下側滑動板11c，在側視的情況下，與下承座本體11a的頂面之形狀對應，形成平緩的V形，下側滑動板11c的外側面成為下導引滑接面11c1，其使滑動元件13之第2下滑動軸承18(後述)滑動。

圖3係從圖1之B-B箭視的剖面圖。如圖1及圖3所示，上承座12係由下述元件所構成：上承座本體12a，由略長方體狀的塊體所形成；上滑動板12b，固定於該上承座本體12a的底面；及一對上側滑動板12c，分別固定於上承座本體12a的兩側面。上承座12，係以朝向與下承座11之長邊方向水平地垂直的Y-Y方向的方式，配置其長邊方向。上承座本體12a的底面，在側視的情況下，形成平緩的Λ形凹狀。

上滑動板12b及上側滑動板12c，係由不銹鋼板或硬質鍍鉻薄板所形成。上滑動板12b，在側視的情況下，沿著上承座本體12a之底面的形狀形成，上滑動板12b的底面成為Λ形凹狀的上滑接面12b1，其使滑動元件13的第1上滑動軸承15(後述)滑動。

上側滑動板12c，在側視的情況下，與上承座本體12a的底面形狀對應，形成平緩的Λ形，而上側滑動板12c的外側面成為上導引滑接面12c1，其使滑動元件13的第2上滑動軸承23(後述)滑動。

圖4係從滑動元件13下方觀察的立體圖。如圖3及圖4所示，滑動元件13，具有略正方形之塊體所構成的滑動元件本體13a。該滑動元件本體13a的底面，與下承座11的下滑接面11b1對應，形成平緩的V形凸狀。具體而言，滑動元件本體13a的底面，係由一對下傾斜面13a1所構成，其係以從X-X方向的兩端部往中央部平緩地朝下方突出的方式所形成。

滑動元件13，具有一對第1下滑動軸承14，其分別固定於滑動元件本體13a的下傾斜面13a1。各第1下滑動軸承14，係由PTFE(聚四氟乙烯)系或PA(聚醯胺)系的樹脂所形成，其底面成為可相對下承座11的下滑接面11b1在X-X方向上滑動的下滑動面14a。

圖5係從上方觀察滑動元件13的立體圖。如圖2及圖5所示，滑動元件本體13a的頂面，與上承座12的上滑接面12b1對應，形成平緩的Λ形凸狀。具體而言，滑動元件本體13a的頂面，係由一對上傾斜面13a2所構成，其係以從Y-Y方向的兩端部往中央部平緩朝上方突出的方式形成。

滑動元件13，具有一對第1上滑動軸承15，其固定於滑動元件本體13a的各上傾斜面13a2。各第1上滑動軸承15，係由PTFE系或PA系的樹脂所形成，其頂面，成為可相對上承座12的上滑接面12b1在Y-Y方向上滑動的上滑動面15a。

如圖4所示，滑動元件13中，在滑動元件本體13a的下傾斜面13a1的兩側，設有一對下導引部16。各下導引部16係由下述元件所構成：下突出部17，以比下傾斜面13a1更往下方突出的方式，一體成型於滑動元件本體13a上；一對第2下滑動軸承18，固定於該下突出部17的內側面之X-X方向上的兩端部。第2下滑動軸承18，具有可相對下承座11的側面、即下導引滑接面11c1滑動的下導引滑動面18a。

如圖5所示，滑動元件13中，在滑動元件本體13a的上傾斜面13a2的兩側設有一對上導引部21。各上導引部21係由下述元件所構成：上突出部22，以比上傾斜面13a2更往上方突出的方式，一體成型於滑動元件本體13a上；一對第2上滑動軸承23，固定於該上突出部22的內側面的Y-Y方向的兩端部。第2上滑動軸承23，具有可相對於上承座12的側面、即上導引滑接面12c1滑動的上導引滑動面23a。

藉此，滑動元件13，可藉由一對下導引部16以僅可在X-X方向上滑動的方式，相對下承座11被保持於其上；而可藉由一對上導引部21以僅可在Y-Y方向上滑動的方式，相對上承座12被保持於其上。因此，在下部結構體1與上部結構體2之間，於任意的水平方向上產生相對位移時，滑動元件13一方面相對於下承座11的下滑接面11b1在X-X方向上相對位移，一方面相對於上承座12的上滑接面12b1在Y-Y方向上相對位移，藉此可隨著在下部結構體1與上部結構體2之間所產生的任意水平方向(所有方向)上的相對位移，而進行位移。又，滑動元件13，如圖1所示，在一般情況下的初始位置，係配置於下承座11的長邊方向中央部，並配置於上承座12的長邊方向中央部。

本實施態樣的滑動支撐結構10中，下承座11的下滑接面11b1與滑動元件13的底面、即下滑動面14a之間的摩擦係數，以及上承座12的上滑接面12b1與滑動元件13的頂面、即上滑動面15a之間的摩擦係數，皆設定為相同的摩擦係數μ。另外，相對於下滑接面11b1之水平面的傾斜角，以及相對於上滑接面12b1之水平面的傾斜角，皆設定為相同的傾斜角θ。

該摩擦係數μ以及傾斜角θ，宜以滿足tanθ=(0.1~0.4)μ之關係的方式設定。藉此，因為可獲得使滑動元件13回到初始位置所需要的回復力，故可在地震後，抑制在滑動支撐結構10中產生殘留位移的情形，同時可抑制在結構物中所產生的響應加速度(response acceleration)變得過大的情形。

下部結構體1與上部結構體2之間，在除了X-X方向及Y-Y方向以外的水平方向上產生相對位移的情況，下導引部16的下導引滑動面18a，一方面壓住下承座11的側面、即下導引滑接面11c1，一方面滑動；同時，上導引部21的上導引滑動面23a，一方面壓住上承座12的側面、即上導引滑接面12c1，一方面滑動。因此，下承座11的下導引滑接面11c1與下導引部16的下導引滑動面18a的摩擦係數，以及上承座12的上導引滑接面12c1與上導引部21的上導引滑動面23a的摩擦係數，與上述摩擦係數μ相同，為了得到預期的回復力而設定的較小。

以上，根據本實施態樣的滑動支撐結構10，因為在滑動元件13中，在其滑動面14a(15a)的兩側，設置可分別相對於承座11(12)的兩側面滑動的一對導引部16(21)，故導引部16(21)在滑動方向上的長度尺寸L(參照圖4)，即為滑動元件13本身在滑動方向上的長度尺寸，而不需要與滑動元件13的滑動距離對應的長度。因此，本實施態樣的導引部16(21)在滑動方向上的長度尺寸L，可比習知的承座中所形成之導引部在滑動方向上的長度尺寸更短，故可提升一對導引部16(21)之間的距離尺寸D(參照圖4)的精度。藉此，滑動元件13不會與導引部16(21)互相干擾，而使其滑動不會受到阻礙，故可維持適切的抗震功能。

另外，導引部16、21，具有滑動軸承18、23(其具有可相對於對應之承座11、12的側面、即導引滑接面11c1、12c1滑動的滑動面18a、23a)，故可藉由滑動軸承18、23，降低滑動元件13相對於承座11、12側面的摩擦阻抗。

另外，習知的下承座中，以從V形凹狀的下滑接面的兩側立起的方式形成一對導引部(參照圖6)，故形成容易在下滑接面的滑動方向中央部的底部蓄積露水等的結構。相對於此，本實施態樣的滑動支撐結構10中，因為在滑動元件13的下滑動面14a的兩側設置下導引部16，故不需要在使該下滑動面14a滑動的下承座11中形成導引部。因此，流至下承座11的下滑接面11b1的底部(軸方向中央部)的露水等，從其底部的兩側沿著下承座11的兩側面往下方排出，故可防止露水蓄積於下承座11的下滑接面11b1。

另外，本實施態樣的滑動支撐結構10中，因為滑動元件13的下滑動面14a及上滑動面15a分別設置導引部16、21，故不需要在使該下滑動面14a及上滑動面15a滑動的下承座11及上承座12中形成導引部。因此，本實施態樣的滑動支撐結構10中，不需要如習知的滑動支撐結構，在兩導引部之間設置間隙，故可減少該間隙的高度，將支撐結構整體的高度抑制的較低，而可在穩定結構物之上部結構體2的狀態下進行支持。

本發明並不限於上述實施態樣，可在申請專利範圍中所記載之發明的範圍內進行適當變更。例如，上述實施態樣中，雖在滑動元件的下側及上側分別設置導引部，但亦可僅在滑動元件的上側及下側的任一側設置導引部，而另一側與以往相同，藉由設於承座側的導引部而可滑動地被保持於其上。

另外，導引部雖與滑動元件本體一體成型，但亦可與滑動元件本體分開設置。另外，本實施態樣中的滑動元件，雖透過滑動軸承及滑動板而相對下承座及上承座滑動，但只要可將摩擦阻抗抑制的較低，則亦可不需透過滑動軸承及滑動板，而使滑動元件直接相對於下承座及上承座滑動。

Claims

一種滑動支撐結構，具備：下承座，其頂面具有V形凹狀的下滑接面，並固定於結構物的下部結構體的頂部；上承座，其底面具有A形凹狀的上滑接面，並固定於結構物的上部結構體的底部；及滑動元件，具有可相對該下滑接面在一方向上滑動的下滑動面，及可相對該上滑接面在與該一方向垂直之另一方向上滑動的上滑動面；該滑動支撐結構之特徵為：該滑動元件中，在該下滑動面與上滑動面中的至少一方的滑動面的兩側方，設有一對導引部，該一對導引部可分別相對於該一方的滑動面滑動之承座的兩側面滑動，該導引部具有滑動軸承，該滑動軸承具備可相對於該一方的滑動面滑動的承座之側面滑動的滑動面，該一方的滑動面滑動之承座具有：承座本體；及側滑動板，固定於該承座本體的側面，該側滑動板具有使滑動面滑動的導引滑接面。
如申請專利範圍第1項之滑動支撐結構，其中，該導引部設於該滑動元件的該下滑動面的兩側方。
如申請專利範圍第2項之滑動支撐結構，其中，該導引部亦設於該滑動元件的該上滑動面的兩側方。
一種滑動支撐結構，具備：下承座，其頂面具有V形凹狀的下滑接面，並固定於結構物的下部結構體的頂部；上承座，其底面具有A形凹狀的上滑接面，並固定於結構物的上部結構體的底部；及滑動元件，具有可相對該下滑接面在一方向上滑動的下滑動面，及可相對該上滑接面在與該一方向垂直之另一方向上滑動的上滑動面；該滑動支撐結構之特徵為：該滑動元件更具有由單一塊體所構成的滑動元件本體，於該滑動元件本體的底面，在該下滑動面的兩側方，設有一對下導引部，該一對下導引部可分別相對於該下滑動面滑動之該下承座的兩側面滑動，於該滑動元件本體的頂面，在該上滑動面的兩側方，設有一對上導引部，該一對上導引部可分別相對於該上滑動面滑動之該上承座的兩側面滑動，該下導引部具有第2下滑動軸承，該第2下滑動軸承具備可相對於該下承座之側面滑動的下導引滑動面，該上導引部具有第2上滑動軸承，該第2上滑動軸承具備可相對於該上承座之側面滑動的上導引滑動面，該下承座具有：下承座本體；及一對下側滑動板，固定於該下承座本體的兩側面，該上承座具有：上承座本體；及一對上側滑動板，固定於該上承座本體的兩側面，該下側滑動板具有使該下導引滑動面滑動的下導引滑接面，該上側滑動板具有使該上導引滑動面滑動的上導引滑接面。