JP2002070943A - 免震滑り支承装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属棒ダンパーと同等のトリガー機能及びダ
ンパー機能を発揮し、かつ、積層ゴム以上の鉛直荷重支
持能力を有し、しかも、地震等による一定以上の水平振
動力を十分に減衰し免震性能の著しい向上を達成できる
ようにする。 【解決手段】 上下二枚の硬質板３，４間に一つの弾性
ゴム層５を加硫接着し、その形状係数が１０以上かつ５
０以下に設定されて下部構造体Ｂ側に固定される制振部
１の上部に、凹状硬質部材１１の凹部１１ａ内に弾性ゴ
ム１２を介して嵌合保持された硬質板材１０に上部構造
体Ａ側に固定の滑り部材８の下面に相対移動可能に摺接
する滑り板９を固定してなる滑り支承部２を結合配置し
て構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば建物や橋梁
等の上部構造体と基礎や橋脚等の下部構造体との間に介
設させて地震の発生等に伴って入力される水平振動力を
吸収し振動の加速度を低減することにより上部構造体の
損壊を未然に防止するように用いられる免震滑り支承装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の免震滑り支承装置として従来よ
り、例えば、図３に示すように、上部構造体Ａの下面及
び下部構造体Ｂの上面にそれぞれ、金属板２１，２２を
固定し、これら金属板２１，２２の上下対向面に直貼り
固定したステンレス板と摩擦係数の小さいフッ素樹脂板
などのようなすべり板材２３，２４を水平方向に相対移
動可能に摺接させてなる滑り支承装置２５や、鉛直方向
の回転力を吸収可能とするために、図４に示すように、
下部構造体Ｂの上面に金属製のシリンダー状部材２６を
固定し、このシリンダー状部材２６の内部に弾性ゴムシ
ート２７を挿入敷設した上、この弾性ゴムシート２７上
に上記と同様に、金属板２８，２９の上下対向面に直貼
り固定したステンレス板と摩擦係数の小さいフッ素樹脂
板などのようなすべり板材３０，３１を水平方向に相対
移動可能に摺接させてなる滑り支承装置３２が知られて
いる。

【０００３】上記したような滑り支承装置２５，３２
は、地震の発生等に伴って下部構造体Ｂに水平方向の振
動力が入力された時、互いに摺接するすべり板材２３，
２４または３０，３１の水平方向への相対滑り移動によ
り振動力を減衰することで上部構造体Ａへの水平振動力
の伝達を低減し免震性能を発揮させるものである。しか
し、これら滑り支承装置２５，３２は、すべり材２３，
２４または３０，３１を金属板２１，２２または２８，
２９に直貼り固定しただけのものであって、地震等によ
る水平方向の衝撃力を吸収する役目を果たさないもので
あるために、それによる免震性能は、すべり板材２３，
２４または３０，３１の摩擦係数によって大きく左右さ
れる。

【０００４】ところで、滑り支承装置における摩擦係数
は、振動加速度の変化に応じて増大する傾向があり、振
動加速度が大きい地震等が発生した場合、その振動加速
度に応じた摩擦係数に上部構造体Ａの積載による鉛直荷
重を乗じた値が上部構造体への入力される水平振動力と
なるため、すべり材２３，２４または３０，３１の一方
として、ある程度低い摩擦係数を有するフッ素樹脂板を
用いた場合でも、上部構造体に入力される水平振動力は
大きく、地震等による被害を回避するに十分な免震性能
を発揮させることができないという問題がある。

【０００５】このような従来の滑り支承装置の持つ問題
点を克服する免震滑り支承装置として、従来、例えば特
開平９−３１０４０８号公報に開示されているような低
軸力用の滑り型免震支承装置が提案されている。この滑
り型免震支承装置は、図５に示すように、下部構造体Ｂ
側の上面にアンカーボルト等を介して固定される取付フ
ランジ４０に、複数枚の薄肉鋼板４１と弾性ゴム層４２
とを交互に積層してなる積層ゴム体４３の下端部を固定
するとともに、積層ゴム体４３の上端面には、ＰＴＦＥ
等のフッ素樹脂板からなる滑り板材４４を水平方向に変
位しないように厚肉補強鋼板４５に一部を埋め込んだ状
態に取り付ける。一方、上部構造体Ａの下面にボルト等
により固定された金属板４６の下面には、滑り板材４４
に水平方向に相対移動可能に摺接する低摩擦層４７が形
成されたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のごとく、すべり
支承部（滑り板材４４と低摩擦層４７から構成される）
の下部に積層ゴム体４３を配置してなる図５に示す従来
の免震滑り支承装置は、微小規模の地震等の振動加速度
の小さい水平振動力の作用時においても、滑り板材４４
と低摩擦層４７の間の摩擦係数を小さくして両者４４，
４７を水平方向に相対滑り移動させるとともに、積層ゴ
ム体４３を水平方向に剪断変形させ、これらの相乗によ
って小規模〜大規模に亘る地震等の振動に対して水平振
動力及び衝撃力を十分に減衰して上部構造体Ａへの振動
力の伝達を低減し地震等による被害を回避することが可
能である。

【０００７】しかしながら、上記の図５に示す従来の免
震滑り支承装置では、例えば鋼製の棒材や鉛製の棒材等
を上部構造体と下部構造体との間に亘って掛け渡して一
定以上の水平振動力が作用したときの棒材の降伏による
履歴エネルギーの吸収により地震等の水平振動力を低減
するように構成してなる金属棒ダンパーで達成されるト
リガー機能及びダンパー機能を発揮させることは非常に
難しい。一方、金属棒ダンパーは、上部構造体Ａの積載
による鉛直荷重の支持能力に欠けるとともに、特に大き
な振動作用による変形後の復元特性を持たないために、
それ単独では長期免震装置としての役目を果たさず、積
層ゴム体等との併設が必須不可欠であり、設置コストが
高く、かつ、大きな設置スペースを要するなどの問題が
ある。

【０００８】本発明は上記のような諸実情に鑑みてなさ
れたもので、金属棒ダンパーと同等のトリガー機能及び
ダンパー機能を発揮するだけでなく、積層ゴム以上の鉛
直荷重支持能力を備え、しかも、中規模〜大規模に亘る
地震等の振動に対して水平振動力及び衝撃力を十分に減
衰して免震性能の著しい向上を達成することができる免
震滑り支承装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る免震滑り支承装置は、上部構造体と下
部構造体との間に介設される免震滑り支承装置であっ
て、上下二枚の硬質板間に一つの弾性ゴム層を加硫接着
してなり、かつ、その形状係数が１０以上、５０以下に
設定されて下部構造体側に固定される制振部と、上部構
造体側に固定の滑り部材の下面に相対移動可能に摺接す
る滑り板を固定した硬質板材を凹状硬質部材の凹部内に
弾性ゴムを介して嵌合保持させてなり、上記制振部の上
部に結合配置される滑り支承部とを備え、上記制振部と
滑り支承部の両者で水平方向のダンパー作用及び上部構
造体の鉛直荷重を受け止め支持作用を発揮させるように
構成していることを特徴とするものである。

【００１０】上記構成の本発明によれば、滑り支承部の
下部に、形状係数が１０以上、５０以下という上下方向
には硬く、かつ、一定未満の水平振動力の作用時には変
形動作しないとともに、一定以上の水平振動力が作用し
たとき、弾性ゴム層の剪断変形によりその振動力、衝撃
力を吸収する制振機能を果たす制振部を結合配置してい
るので、装置全体の設置コストおよび設置所要スペース
は小さく保ちつつ、積層ゴム体と同等もしくはそれ以上
の鉛直荷重支持能力を有するばかりでなく、風荷重や極
く小規模の地震等による一定未満の水平振動力の作用時
には金属棒ダンパーと同等のトリガー機能を発揮させて
不必要な免震動作を防ぐことが可能である。また、小規
模〜大規模な地震等により一定以上の水平振動力の作用
時には滑り支承部を構成する滑り板と上部構造体側の滑
り部材との水平方向の相対滑り移動によって水平振動力
に対する大きなダンパー機能を発揮させて大きな変形に
も十分に追従させることが可能であり、上記制振部での
制振機能と相俟って非常に優れた免震性能を発揮させる
ことができる。

【００１１】上記構成の免震滑り支承装置において、特
に、請求項２に記載のように、上記滑り支承部の滑り板
と制振部の硬質板との面積比を、１：２〜１：５の範囲
に設定することにより、滑り板と上部構造体側の滑り部
材との動摩擦係数を相対滑り移動範囲の全域に亘って均
等に小さくし、地震等の水平振動力の作用時においてそ
の振動力の大小に関係なく相対滑り移動を許容して上部
構造体への振動の伝達を大幅に低減することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明に係る免震滑り支承
装置Ｃを、建物や橋梁等の上部構造体Ａと基礎や橋脚等
の下部構造体Ｂとの間に介設した状態の断面構造を示
し、図２はそれの平面図であり、この免震滑り支承装置
Ｃは、制振部１とその上部に結合配置される滑り支承部
２とから構成されている。

【００１３】上記制振部１は、例えば金属板など上下二
枚の円形硬質板３，４間に一つの弾性ゴム層５を加硫接
着してなるもので、その形状係数は１０以上かつ５０以
下に設定されている。この制振部１は、下部構造体Ｂの
上面にアンカーボルト（図示省略）などを介して固定さ
れる取付け板６の上面に固定されている。

【００１４】上記滑り支承部２は、上部構造体Ａの下面
にアンカーボルト（図示省略）などを介して固定される
鉄板等の円形金属板７に固定された鏡面仕上げステンレ
ス板などの滑り部材８の下面に相対移動可能に摺接する
滑り板９と、この滑り板９をその上面に固定した金属板
等の硬質板材１０と、この硬質板材１０の下半部を嵌合
保持するように凹状にくり抜き形成した金属製の円筒型
硬質部材１１と、この円筒型凹状硬質部材１１の凹部１
１ａ内の底面と硬質板材１０の下面との間に埋め込み状
に介在させたシート状の弾性ゴム１２とから構成されて
いる。

【００１５】上記滑り支承部２の滑り板９と制振部１の
硬質板３，４とは、それらの面積比において１：２〜
１：５の範囲に設定されている。なお、滑り板９は、フ
ッ素樹脂から構成することが好ましいが、それ以外に例
えば、ポリエチレン、ポリアセタールまたはその他の低
摩擦係数を有する合成樹脂から構成されたものであって
もよい。

【００１６】上記のように構成された免震滑り支承装置
Ｃにおいては、滑り支承部１の下部に結合配置されてい
る制振部１の形状係数が１０以上かつ５０以下と上下方
向に硬いために、上部構造体Ａの積載による鉛直荷重を
十分に支持することが可能であるとともに、水平剛性は
積層ゴムに比べて大きいので、風荷重などが上部構造体
に作用した程度や極く小規模の地震等により一定未満の
水平振動力が作用した場合の制振部１の変形動作は抑え
られ、金属棒ダンパーと同等のトリガー機能を確保する
ことが可能である。

【００１７】それでいて、小規模〜大規模の地震等によ
り一定以上の水平振動力が作用した場合は、制振部１の
弾性ゴム層５の剪断変形により水平方向の衝撃力を十分
に吸収する制振作用を発揮するとともに、滑り支承部２
を構成する滑り板９と上部構造体Ａ側の滑り部材８とが
水平方向に相対滑り移動して大変形にも追従させて水平
振動力を減衰するダンパー機能を十分に発揮させること
が可能であり、これら制振作用とダンパー機能とが相俟
って、上部構造体Ａへの振動力の伝達を著しく低減する
非常に優れた免震性能を発揮させることができる。

【００１８】特に、上記滑り支承部２の滑り板９と制振
部１の硬質板３，４との面積比を、１：２〜１：５の範
囲に設定することにより、滑り板９と上部構造体Ａ側の
滑り部材８との動摩擦係数を相対滑り移動範囲の全域に
亘って均等に小さくし、地震等により一定以上の水平振
動力が作用した場合、その振動力の大小に関係なく相対
滑り移動を速やかに許容して上部構造体Ａへの振動の伝
達を大幅に低減することができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上下二枚の硬質板間に単一の弾性ゴム層を加硫接着した
だけの簡単な構成で、その形状係数が１０以上、５０以
下に設定された制振部と、鉛直方向の回転力吸収のため
の弾性ゴムを有し滑り板と上部構造体側の滑り部材との
動摩擦係数を滑り面全域において均一に低減する形態に
構成された滑り支承部とを上下に組み合わせ配置した構
成を採用することによって、風荷重や極く小規模の地震
等により一定未満の水平力が作用する程度の場合は既述
した金属棒ダンパーと同等のトリガー機能を発揮させる
ことができるとともに、積層ゴムを用いる場合と同等以
上の鉛直荷重支持能力を備えさせることができる。しか
も、小規模〜大規模に亘る地震等により一定以上の水平
振動力が作用した場合は制振部の弾性ゴム層の剪断変形
により水平方向の衝撃力を十分に吸収する制振作用を発
揮すると同時に滑り支承部の滑り板と上部構造体側の滑
り部材との水平方向の相対滑り移動によって大変形にも
十分に対応するダンパー機能を確実に発揮させることが
でき、制振部での制振機能と相俟って、上部構造体への
振動の伝達を低減する免震性能の著しい向上を達成する
ことができるという効果を奏する。

【００２０】特に、請求項２に記載の発明によれば、上
記効果に加えて、滑り板と上部構造体側の滑り部材との
動摩擦係数を相対滑り移動範囲の全域に亘って均等に小
さくし、地震等の水平振動力の作用時にその振動力の大
小に関係なく相対滑り移動を許容して上部構造体への振
動の伝達を大幅に低減し、所定の免震性能の一層の向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る免震滑り支承装置を上部構造体と
下部構造体との間に介設した状態の断面構造図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線での横断平面図である。

【図３】従来一般の免震滑り支承装置の一例を示す断面
構造図である。

【図４】従来一般の免震滑り支承装置の他の例を示す断
面構造図である。

【図５】従来一般の免震滑り支承装置のもつ問題点を克
服するために従来より提案されている免震滑り支承装置
の断面構造図である。

【符号の説明】

１ 制振部 ２ 滑り支承部 ３，４ 硬質板 ５ 弾性ゴム層 ８ 滑り部材 ９ 滑り板 １０ 硬質板材 １１ 凹状硬質部材 １１ａ 凹部 １２ 弾性ゴム Ａ 上部構造体 Ｂ 下部構造体 Ｃ 免震滑り支承装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｅ０４Ｈ 9/02 ３３１ Ｅ０４Ｈ 9/02 ３３１Ａ ３３１Ｅ (72)発明者 上田 栄 兵庫県三田市下内神字打場541番１号 日 本ピラー工業株式会社三田工場内 Ｆターム(参考） 2D059 AA36 AA37 GG01 3J048 AA03 BA08 BE12 BG04 DA01 EA38

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部構造体と下部構造体との間に介設さ
   れる免震滑り支承装置であって、 上下二枚の硬質板間に一つの弾性ゴム層を加硫接着して
   なり、かつ、その形状係数が１０以上、５０以下に設定
   されて下部構造体側に固定される制振部と、 上部構造体側に固定の滑り部材の下面に相対移動可能に
   摺接する滑り板を固定した硬質板材を凹状硬質部材の凹
   部内に弾性ゴムを介して嵌合保持させてなり、上記制振
   部の上部に結合配置される滑り支承部とを備え、 上記制振部と滑り支承部の両者で水平方向のダンパー作
   用及び上部構造体の鉛直荷重を受け止め支持作用を発揮
   させるように構成していることを特徴とする免震滑り支
   承装置。
2. 【請求項２】 上記滑り支承部側の滑り板と上記制振部
   側の硬質板との面積比は、１：２〜１：５の範囲に設定
   されている請求項１に記載の免震滑り支承装置。