(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部構造体と下部構造体との間に配置され、剛性板と弾性板とが交互に積層されてなる積層体と、
前記上部構造体または前記下部構造体と、前記積層体と、の間に各別に介在されるとともに前記積層体に固定され、外周部が前記積層体よりも前記積層体の径方向の外側に突出する一対のフランジ板と、を備え、
前記積層体および前記一対のフランジ板は、前記上部構造体を前記下部構造体に対して水平移動可能に支持し、
前記一対のフランジ板のうち、少なくとも一方は、当該フランジ板が配置された前記上部構造体または前記下部構造体に対して移動可能に配置された可動フランジ板とされた支承構造であって、
前記可動フランジ板が配置された前記上部構造体または前記下部構造体に固定され、当該可動フランジ板の外周部を支持する支持部材を備え、
前記支持部材は、前記可動フランジ板の外周縁を支持する縦支持部を備えるとともに、前記可動フランジ板の外周部において鉛直方向の内側を向く内面に非接触であることを特徴とする支承構造。
【請求項２】
前記支持部材は、前記縦支持部から前記径方向の内側に向けて突出し、前記可動フランジ板の外周部の内面との間に鉛直方向の隙間を設けて配置された横支持部を備え、
前記縦支持部および前記横支持部は、一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載の支承構造。
【請求項３】
前記上部構造体と前記下部構造体とが鉛直方向に相対的に変位して前記可動フランジ板の外周部と前記横支持部とが鉛直方向に係合した後、前記上部構造体と前記下部構造体との更なる鉛直方向への相対的な変位に伴って前記積層体に鉛直方向の引張応力が作用したときに、当該引張応力が前記積層体の引張降伏応力に到達する前に、前記支持部材が破壊されることを特徴とする請求項２記載の支承構造。
【請求項４】
前記支持部材は、前記縦支持部を前記上部構造体または前記下部構造体に固定する固定部を備え、
前記固定部は、ボルトにより形成され、
前記可動フランジ板の外周部と前記横支持部とが鉛直方向に係合した後、前記引張応力が前記積層体の引張降伏応力に到達する前に、ボルト頭部がボルト軸部から分断されることで、前記支持部材が破壊されることを特徴とする請求項３記載の支承構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支承構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、下記特許文献１に記載された支承構造が知られている。この支承構造は、上部構造体と下部構造体との間に配置され、剛性板と弾性板とが交互に積層されてなる積層体と、上部構造体または下部構造体と、積層体と、の間に各別に介在されるとともに積層体に固定され、外周部が積層体よりも積層体の径方向の外側に突出する一対のフランジ板と、を備えている。一対のフランジ板はいずれも、当該フランジ板が配置された上部構造体または下部構造体に対して移動可能に配置された可動フランジ板とされている。この支承構造では、可動フランジ板を、上部構造体または下部構造体に枠金具を介して固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２７２２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の支承構造では、可動フランジ板の鉛直方向の変位が枠金具により規制されていることから、例えば地震の発生時に上部構造体（建物本体）が浮き上がるなど、上部構造体と下部構造体とが鉛直方向に相対的に変位しようとするときに、積層体に鉛直方向の引張応力が作用する。そのため、上部構造体と下部構造体とが鉛直方向に相対的に大きく変位しようとする場合、積層体が損傷して積層体の機能が損なわれるおそれがある。
【０００５】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、上部構造体と下部構造体とが鉛直方向に相対的に変位しようとするときに、積層体の損傷を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る支承構造は、上部構造体と下部構造体との間に配置され、剛性板と弾性板とが交互に積層されてなる積層体と、前記上部構造体または前記下部構造体と、前記積層体と、の間に各別に介在されるとともに前記積層体に固定され、外周部が前記積層体よりも前記積層体の径方向の外側に突出する一対のフランジ板と、を備え、前記積層体および前記一対のフランジ板は、前記上部構造体を前記下部構造体に対して水平移動可能に支持し、前記一対のフランジ板のうち、少なくとも一方は、当該フランジ板が配置された前記上部構造体または前記下部構造体に対して移動可能に配置された可動フランジ板とされた支承構造であって、前記可動フランジ板が配置された前記上部構造体または前記下部構造体に固定され、当該可動フランジ板の外周部を支持する支持部材を備え、前記支持部材は、前記可動フランジ板の外周縁を支持する縦支持部を備えるとともに、前記可動フランジ板の外周部において鉛直方向の内側を向く内面に非接触であることを特徴とする。
【０００７】
この場合、支持部材が、可動フランジ板の外周部の内面に非接触なので、上部構造体と下部構造体とが鉛直方向に相対的に変位しようとするときに、可動フランジ板を、当該可動フランジ板が配置された上部構造体または下部構造体から離反させることができる。したがって、積層体に大きな引張応力が作用するのを抑えることが可能になり、積層体の損傷を抑えることができる。
また、支持部材が縦支持部を備えているので、可動フランジ板が上部構造体または下部構造体から離反したときに、縦支持部によって可動フランジ板の水平方向への変位を抑えることが可能になり、積層体の水平方向への予期しない変位を規制することができる。
【０００８】
前記支持部材は、前記縦支持部から前記径方向の内側に向けて突出し、前記可動フランジ板の外周部の内面との間に鉛直方向の隙間を設けて配置された横支持部を備え、前記縦支持部および前記横支持部は、一体に形成されていてもよい。
【０００９】
この場合、支持部材が、可動フランジ板の外周部の内面との間に鉛直方向の隙間を設けて配置される横支持部を備えている。したがって、例えば、上部構造体と下部構造体とが鉛直方向に相対的に小さく変位しようとする場合には、可動フランジ板と横支持部との間の隙間を利用して、可動フランジ板と横支持部とが係合しない範囲で可動フランジ板を移動させ、可動フランジ板の鉛直方向への移動を許容することができる。その上で、例えば、上部構造体と下部構造体とが大きく変位しようとする場合には、可動フランジ板を横支持部に係合させ、可動フランジ板の鉛直方向への更なる移動を規制することができる。これにより、例えば、上部構造体と下部構造体とが鉛直方向に想定内の範囲で相対的に変位しようとする場合には、可動フランジ板の鉛直方向への移動を許容しつつ、上部構造体と下部構造体とが鉛直方向に想定外に大きく相対的に変位しようとする場合には、可動フランジ板の鉛直方向への更なる移動を規制することができる。その結果、積層体の損傷を抑えつつ、積層体の予期しない変位を確実に規制することができる。
【００１０】
前記上部構造体と前記下部構造体とが鉛直方向に相対的に変位して前記可動フランジ板の外周部と前記横支持部とが鉛直方向に係合した後、前記上部構造体と前記下部構造体との更なる鉛直方向への相対的な変位に伴って前記積層体に鉛直方向の引張応力が作用したときに、当該引張応力が前記積層体の引張降伏応力に到達する前に、前記支持部材が破壊されてもよい。
前記支持部材は、前記縦支持部を前記上部構造体または前記下部構造体に固定する固定部を備え、前記固定部は、ボルトにより形成され、前記可動フランジ板の外周部と前記横支持部とが鉛直方向に係合した後、前記引張応力が前記積層体の引張降伏応力に到達する前に、ボルト頭部がボルト軸部から分断されることで、前記支持部材が破壊されてもよい。
【００１１】
この場合、上部構造体と下部構造体とが鉛直方向に相対的に変位して可動フランジ板の外周部と横支持部とが鉛直方向に係合した後、上部構造体と下部構造体との更なる鉛直方向への相対的な変位に伴って積層体に鉛直方向の引張応力が作用したときに、当該引張応力が積層体の引張降伏応力に到達する前に、支持部材が破壊される。したがって、例えば、上部構造体と下部構造体とが鉛直方向に想定外に大きく相対的に変位しようとする場合であって、引張応力が積層体の引張降伏応力に到達しようとしたときには、支持部材が破壊され、積層体に、引張降伏応力に相当する大きさの引張応力が作用することを抑制して積層体の損傷を抑えることができる。またこのとき、支持部材が破壊されるので、部材の交換の要否を外観から容易に判別することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、上部構造体と下部構造体とが鉛直方向に相対的に変位しようとするときに、積層体の損傷を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る一実施形態として示した支承構造の縦断面図である。
【図２】図１に示す支承構造の要部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図１および図２を参照し、本発明の一実施形態に係る支承構造１０を説明する。
図１に示すように、支承構造１０は、建物本体等の上部構造体Ｓ１と基礎等の下部構造体Ｓ２との間に配設されて、上部構造体Ｓ１を下部構造体Ｓ２に対して水平移動可能に支持する。図示の例では、下部構造体Ｓ２の上部にはベースプレートＢが設けられていて、支承構造１０はベースプレートＢ上に配置されている。
【００１５】
支承構造１０は、積層体１１と、一対のフランジ板１２と、支持部材１３と、を備えている。
ここで積層体１１は円柱状に形成されるとともに、フランジ板１２は円盤状に形成され、積層体１１および一対のフランジ板１２の中心軸線は、鉛直方向に延びる共通軸上に位置している。以下では、この共通軸を軸線Ｏといい、支承構造１０を鉛直方向から見た平面視において、軸線Ｏに直交する方向を径方向（積層体１１の径方向）といい、軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。
【００１６】
積層体１１は、上部構造体Ｓ１と下部構造体Ｓ２との間に配置される。積層体１１は、剛性板１４と弾性板１５とが交互に積層されてなり、水平方向にせん断変形可能となっている。剛性板１４は、例えば金属材料または硬質の樹脂材料等で形成されている。弾性板１５は、例えばゴムその他の軟質の樹脂材料等により形成され、剛性板１４に加硫接着されている。
【００１７】
一対のフランジ板１２は、上部構造体Ｓ１または下部構造体Ｓ２と、積層体１１と、の間に各別に介在されるとともに積層体１１に固定されている。フランジ板１２の外周部は、積層体１１よりも径方向の外側に突出している。フランジ板１２は、例えば金属材料または硬質の樹脂材料等で形成されている。
【００１８】
一対のフランジ板１２のうち、少なくとも一方は、当該フランジ板１２が配置された上部構造体Ｓ１または下部構造体Ｓ２に対して移動可能に配置された可動フランジ板１６とされている。本実施形態では、一対のフランジ板１２のうち、下側に位置する下フランジ板１２ａが、可動フランジ板１６とされ、上側に位置する上フランジ板１２ｂは、上部構造体Ｓ１に固定された固定フランジ板１７とされている。
【００１９】
支持部材１３は、下部構造体Ｓ２に固定され、下フランジ板１２ａの外周部を支持する。支持部材１３は、下フランジ板１２ａに径方向の外側から嵌合されていて、下フランジ板１２ａは、支持部材１３内に鉛直方向に摺動可能に嵌合されている。支持部材１３は、周方向の全周にわたって連続的に配置することも可能であり、間欠的に配置することも可能である。支持部材１３を周方向の全周にわたって連続的に配置する場合、施工性を確保するために、支持部材１３を周方向に複数の分割体に分割することが好ましい。
【００２０】
支持部材１３は、可動フランジ板１６の外周縁を支持する縦支持部１８と、縦支持部１８から径方向の内側に向けて突出する横支持部１９と、縦支持部１８を下部構造体Ｓ２に固定する固定部２０と、を備えている。縦支持部１８および横支持部１９は、例えば金属材料または硬質の樹脂材料等で一体に形成されている。縦支持部１８および横支持部１９は、支持部材１３の本体部２１を構成している。固定部２０は、ボルトにより形成されていて、縦支持部１８に形成された挿通孔を通して、ベースプレートＢに形成された雌ねじ部に螺着されることで、縦支持部１８（本体部２１）をベースプレートＢ（下部構造体Ｓ２）に固定している。
【００２１】
図２に示すように、支持部材１３は、下フランジ板１２ａの外周部において上側（鉛直方向の内側）を向く内面２２に非接触である。本実施形態では、横支持部１９と下フランジ板１２ａの外周部の内面２２との間には、鉛直方向の隙間Ｇが設けられている。隙間Ｇの鉛直方向の大きさは、例えば、上部構造体Ｓ１、下部構造体Ｓ２および支承構造１０を含む構造物全体での三次元立体解析に基づいて設定することが可能であり、前述の三次元立体解析で得られる当該位置での上部構造体Ｓ１の最大浮き上がり量に設定すること等ができる。
【００２２】
次に、前記支承構造１０の作用について説明する。
【００２３】
例えば地震などが発生し、上部構造体Ｓ１と下部構造体Ｓ２とが鉛直方向に相対的に変位すると、積層体１１および一対のフランジ板１２は、上部構造体Ｓ１に追従して変位し、下フランジ板１２ａが、縦支持部１８によって水平方向の変位が抑えられながら、下部構造体Ｓ２から離反する。このとき、上部構造体Ｓ１と下部構造体Ｓ２とが鉛直方向に想定内の範囲で相対的に変位し、上部構造体Ｓ１と下部構造体Ｓ２との相対的な変位量が小さい場合には、下フランジ板１２ａと横支持部１９とが係合しない範囲で下フランジ板１２ａが移動し、下フランジ板１２ａの鉛直方向への移動が許容される。一方このとき、上部構造体Ｓ１と下部構造体Ｓ２とが鉛直方向に想定外に大きく相対的に変位しようとした場合には、下フランジ板１２ａが横支持部１９に係合し、下フランジ板１２ａの鉛直方向への更なる移動が規制される。その結果、積層体１１の上昇移動も規制され、積層体１１に鉛直方向の引張応力が作用する。
【００２４】
ここでこの支承構造１０では、前述のように、積層体１１に鉛直方向の引張応力が作用したときには、当該引張応力が積層体１１の引張降伏応力（引張限界強度）に到達する前に、支持部材１３が破壊されて、支持部材１３による下フランジ板１２ａの移動の規制が解除される。このとき、一対のフランジ板１２と積層体１１との固定、および上部構造体Ｓ１と上フランジ板１２ｂとの固定は維持される。
【００２５】
なお積層体１１の引張降伏応力は、例えばＪＩＳ  Ｋ  ６４１０−１:２０１１、ＪＩＳ  Ｋ  ６４１０−２:２０１１、ＪＩＳ  Ｋ  ６４１１:２０１２等に基づいて規定することができる。また、引張応力が積層体１１の引張降伏応力に到達する前にという基準に代えて、引張応力が１Ｎ／ｍｍ２（１ＭＰａ）（引張限界強度）に到達する前に、支持部材１３が破壊されるように構成することも可能である。
また支持部材１３の破壊の形態としては、支持部材１３による下フランジ板１２ａの鉛直方向への移動の規制が解除される破壊の形態を適宜採用することができる。例えば、横支持部１９が上方に向けて塑性変形してもよく、固定部２０とベースプレートＢの螺着が解除されてもよく、固定部２０のボルト頭部がボルト軸部から分断してもよい。
【００２６】
以上説明したように、本実施形態に係る支承構造１０によれば、支持部材１３が、下フランジ板１２ａの外周部の内面２２に非接触なので、上部構造体Ｓ１と下部構造体Ｓ２とが鉛直方向に相対的に変位しようとするときに、下フランジ板１２ａを下部構造体Ｓ２から離反させることができる。したがって、積層体１１に大きな引張応力が作用するのを抑えることが可能になり、積層体１１の損傷を抑えることができる。
また、支持部材１３が縦支持部１８を備えているので、下フランジ板１２ａが下部構造体Ｓ２から離反したときに、縦支持部１８によって下フランジ板１２ａの水平方向への変位を抑えることが可能になり、積層体１１の水平方向への予期しない変位を規制することができる。
【００２７】
また支持部材１３が、下フランジ板１２ａの外周部の内面２２との間に鉛直方向の隙間Ｇを設けて配置される横支持部１９を備えている。したがって、例えば、上部構造体Ｓ１と下部構造体Ｓ２とが鉛直方向に相対的に小さく変位しようとする場合には、下フランジ板１２ａと横支持部１９との間の隙間Ｇを利用して、下フランジ板１２ａと横支持部１９とが係合しない範囲で下フランジ板１２ａを移動させ、下フランジ板１２ａの鉛直方向への移動を許容することができる。その上で、例えば、上部構造体Ｓ１と下部構造体Ｓ２とが大きく変位しようとする場合には、下フランジ板１２ａを横支持部１９に係合させ、下フランジ板１２ａの鉛直方向への更なる移動を規制することができる。これにより、例えば、上部構造体Ｓ１と下部構造体Ｓ２とが鉛直方向に想定内の範囲で相対的に変位しようとする場合には、下フランジ板１２ａの鉛直方向への移動を許容しつつ、上部構造体Ｓ１と下部構造体Ｓ２とが鉛直方向に想定外に大きく相対的に変位しようとする場合には、下フランジ板１２ａの鉛直方向への更なる移動を規制することができる。その結果、積層体１１の損傷を抑えつつ、積層体１１の予期しない変位を確実に規制することができる。
【００２８】
また、上部構造体Ｓ１と下部構造体Ｓ２とが鉛直方向に相対的に変位して下フランジ板１２ａの外周部と横支持部１９とが鉛直方向に係合した後、上部構造体Ｓ１と下部構造体Ｓ２との更なる鉛直方向への相対的な変位に伴って積層体１１に鉛直方向の引張応力が作用したときに、当該引張応力が積層体１１の引張降伏応力に到達する前に、支持部材１３が破壊される。したがって、例えば、上部構造体Ｓ１と下部構造体Ｓ２とが鉛直方向に想定外に大きく相対的に変位しようとする場合であって、引張応力が積層体１１の引張降伏応力に到達しようとしたときには、支持部材１３が破壊され、積層体１１に、引張降伏応力に相当する大きさの引張応力が作用することを抑制して積層体１１の損傷を抑えることができる。またこのとき、支持部材１３が破壊されるので、部材の交換の要否を外観から容易に判別することができる。
【００２９】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００３０】
前期実施形態では、積層体１１は円柱状に形成されるとともに、フランジ板１２は円盤状に形成されているが、本発明はこれに限られない。積層体１１が角柱状に形成され、フランジ板１２が平面視多角形状に形成されていてもよい。
前記実施形態では、固定部２０としてボルトを採用したが、本発明はこれに限られない。例えば、固定部２０として溶接を採用することが可能である。この場合、固定部２０（溶接）そのものが破壊されることで、支持部材１３を破壊することができる。
【００３１】
横支持部１９がなくてもよい。さらに縦支持部１８が、下フランジ板１２ａよりも上方に突出していなくてもよい。
【００３２】
前記実施形態では、下フランジ板１２ａを可動フランジ板１６としたが、本発明はこれに限られない。例えば、上フランジ板１２ｂを可動フランジ板１６として、下フランジ板１２ａを、下部構造体Ｓ２に固定された固定フランジ板１７としてもよい。この場合、上フランジ板１２ｂに支持部材１３を設けることが可能である。また、上フランジ板１２ｂよび下フランジ板１２ａの両方を、可動フランジ板１６としてもよい。この場合、両フランジ板１２に支持部材１３を各別に設けることが可能である。
【００３３】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０   支承構造
１１   積層体
１２   フランジ板
１３   支持部材
１４   剛性板
１５   弾性板
１６   可動フランジ板
１８   縦支持部
１９   横支持部
２２   内面
Ｇ     隙間
Ｓ１   上部構造体
Ｓ２   下部構造体
【図１】
0006557033.tif 000002
【図２】
0006557033.tif 000003