(57)【要約】【課題】剪断力発生時の凹部と弾性体との界面に生じる引張り力を抑制して、該界面における凹部と弾性体との接着耐久性を向上する支承を提供すること。【解決手段】上側連結鋼板２２と、下側連結鋼板２４との間にゴム層２６と内部鋼板２８とが積層された積層体１６と、上側連結鋼板２２の上面縁部に設けられた凹部３０と、積層体１６の側面全体に被覆されると共に凹部３０に充填される外皮ゴム１８と、上側連結鋼板２２の上に設けられて凹部３０との間で外皮ゴム１８を挟み込んで圧縮する補強鋼板２０と、を橋脚１２の上に配置されて橋桁１４を支える滑りゴム支承１０が備えたことで、剪断力発生時の凹部３０と外皮ゴム１８との界面に生じる引張り力が抑制されて、該界面における凹部３０と外皮ゴム１８との接着耐久性が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側連結板と、下側連結板との間に弾性体と前記弾性体より硬質な硬質板とが積層された積層体と、
前記上側連結板の上面縁部及び前記下側連結板の下面縁部の少なくとも一方に設けられた凹部と、を備えた支承であって、
前記弾性体は、前記積層体の側面全体に被覆されると共に前記凹部に充填され、
前記凹部の設けられた側に補強板が配置され、前記凹部と前記補強板との間で前記弾性体を挟み込んで圧縮することを特徴とする支承。
【請求項２】
前記凹部の幅は、５〜５０ｍｍを満たすことを特徴とする請求項１に記載の支承。
【請求項３】
前記凹部の厚みは、１〜１０ｍｍを満たすことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の支承。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は弾性体と該弾性体より硬質な硬質板とを積層した支承に関するものであり、特に剪断変形時における耐久性に極めて優れた支承に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼板等の硬質板とゴム等の弾性体とを積層した構造体が、防振性、吸振性等を要求される支承として広く用いられている。このような支承は、建物と土台との間に挿入され、建物全体を支える働きをしているため、一旦設置された後は取替えが困難であり、また、たとえ技術的には取替え可能であっても、コスト的にかなり高いものとなる。このため、支承にはコンクリート構造物と同程度の５０〜１００年の耐久寿命が要求されている。
【０００３】
ところで、支承は、使用中、常に外気にさらされているため、空気、湿度、オゾン、紫外線、原子力用においては放射線、海辺における場合では海風等により長期劣化を受ける。また、建物を支えているため、常に圧縮荷重を受けており、平常時でも弾性体層（ゴム層）の表面部にはかなりの引張応力が付与されている。その上、大地震発生時においては、ゴム層は局部的に１００〜３００％にもおよぶ剪断歪を受ける。このような応力歪により劣化はより一層進行する。このようなことから、長期耐久寿命を要求される滑り支承において、耐酸化劣化性、耐オゾン性、耐熱老化性などの耐候性を高めるために外周をゴム層より耐候性に優れる耐候性ゴムによって被覆することで劣化を抑制する技術が知られている。
【０００４】
一般に、支承の最上部及び最下部には、鋼板（連結鋼板）が配置されている。特許文献１では、上側連結鋼板及び下側連結鋼板と耐候性ゴムとの接着力を高めるために、これらの間に接着性に優れる良接着性ゴムを配置している。
【特許文献１】特開２００５−１８８５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、一般的な滑り支承にあっては、この上側連結鋼板又は下側連結鋼板の表面にフッ素樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の高摺動性樹脂板が固着されている。
しかしながら、特許文献１の発明のように、上側連結鋼板の上面縁部又は下側連結鋼板の下面縁部に凹部を設けて、耐候性ゴムと上側連結鋼板又は下側連結鋼板との間及び凹部に良接着性ゴムを充填した場合には、高摺動性樹脂板を凹部より内側に配置していた。これは、高摺動性樹脂板とゴムとの接着性が低いことに起因している。このため、滑り支承に剪断力が生じた場合には、凹部と良接着性ゴムとの界面に強い引張力が生じて、該界面での接着耐久性が低下する問題点があった。
【０００６】
本発明の目的は、上記事実を考慮して、剪断力発生時の凹部と弾性体との界面に生じる引張力を抑制して、該界面における凹部と弾性体との接着耐久性を向上する支承を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明の請求項１に係る支承は、上側連結板と、下側連結板との間に弾性体と前記弾性体より硬質な硬質板とが積層された積層体と、前記上側連結板の上面縁部及び前記下側連結板の下面縁部の少なくとも一方に設けられた凹部とを備えた支承であって、前記弾性体は、前記積層体の側面全体に被覆されると共に前記凹部に充填され、前記凹部の設けられた側に補強板が配置され、前記凹部と前記補強板との間で前記弾性体を挟み込んで圧縮することを特徴としている。
【０００８】
次に請求項１に記載の支承の作用について説明する。
請求項１の支承に剪断力が生じても、凹部に充填された弾性体を凹部と補強板とで挟み込んで圧縮しているため、凹部と弾性体との界面に作用する引張力が抑制される。このため、該界面における凹部と弾性体との接着耐久性が向上し、支承の耐久性が向上する。
従って、剪断力発生時に凹部と弾性体との界面に生じる引張力が抑制されて、該界面における凹部と弾性体との接着耐久性が向上する。
【０００９】
本発明の請求項２に係る支承は、請求項１に記載の支承において、前記凹部の幅は、５〜５０ｍｍを満たすことを特徴としている。
【００１０】
次に、請求項２に記載の支承の作用について説明する。
凹部の幅が５ｍｍ未満だと、凹部と補強板とで挟み込んだ弾性体の幅が短く、支承に剪断力が生じた場合に、引張力を抑制する効果が低く、この幅が５０ｍｍを超えると、支承に剪断力が生じた場合に、凹部と補強板とで挟み込んだ弾性体が途中で破断する虞がある。従って、凹部の幅は、５〜５０ｍｍを満たすことが好ましい。
【００１１】
本発明の請求項３に係る支承は、請求項１又は請求項２に記載の支承において、前記凹部の厚みは、１〜１０ｍｍを満たすことを特徴としている。
【００１２】
次に、請求項３に記載の支承の作用について説明する。
凹部の厚みが１ｍｍ未満だと、支承に剪断力が生じた場合に、凹部と補強板とで挟み込んだ弾性体が途中で破断する虞があり、この厚みが１０ｍｍを超えると、凹部と補強板とで挟み込んだ弾性体の厚みが厚すぎるため、支承に剪断力が生じた場合に、引張力を抑制する効果が低くなってしまう。また、凹部の厚みが厚すぎると補強板の曲げが過剰となる虞がある。従って、凹部の厚みは、１〜１０ｍｍを満たすことが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の支承は、剪断力発生時の凹部と弾性体との界面に生じる引張力が抑制されて、該界面における凹部と弾性体との接着耐久性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［第１の実施形態］
（構成）図１（Ａ）及び図１（Ｂ）には、本発明の支承が適用された橋梁等に用いられる滑りゴム支承１０が示されている。本実施形態では、橋脚１２の上に滑りゴム支承１０が設けられて、橋桁１４を支えている。なお、図１（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る滑りゴム支承１０を橋軸直角方向から見た一部断面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ部拡大図である。この図面における橋軸方向（橋の長手方向）を矢印Ｘで示す。
【００１５】
図１に示されるように、橋脚１２の上面にはベースプレート４０が配置されている。このベースプレート４０は、第一アンカー部材４４（例えばアンカーボルト等）によって橋脚１２に固定されている。
【００１６】
このベースプレート４０の上には、滑りゴム支承１０が配置されている。滑りゴム支承１０は、下沓３４と、積層体１６と、補強鋼板２０と、高摺動性樹脂板３２と、受け板３８とから構成されている。
【００１７】
下沓３４は、下沓３４に形成された第一貫通孔（図示省略）に第一取付ボルト（図示省略）を挿通して、ベースプレート４０に形成された第一雌ねじ（図示省略）に螺合させることでベースプレート４０に固定されている。なお、下沓３４とベースプレート４０との固定手段は、この固定手段以外であっても良いものとする。
【００１８】
この下沓３４の上には、積層体１６が配置されている。この積層体１６は、上側連結鋼板２２と、下側連結鋼板２４と、両者の間に厚み方向に交互に積層されたゴム層２６及び内部鋼板２８とを備えている。上側連結鋼板２２の上面縁部には、上側連結鋼板２２の上面よりも凹陥した凹部３０（切欠き部）が形成されている。また、上側連結鋼板２２の上面内側縁及び上面外側縁が夫々斜めに面取りされている。そして、積層体１６の側面全体にはゴム層２６よりも耐候性に優れるゴムからなる外皮ゴム１８が被覆されている。また、この外皮ゴム１８は、凹部３０にも充填されている。
凹部３０の幅Ｗは、５〜５０ｍｍを満たすことが好ましく、厚みＴは、１〜１０ｍｍを満たすことが好ましい。
【００１９】
上側連結鋼板２２の上面には、補強鋼板２０が密着して固定されている。この補強鋼板２０は、凹部３０との間で外皮ゴム１８を挟み込んで圧縮している。なお、上側連結鋼板２２、下側連結鋼板２４、内部鋼板２８及び補強鋼板２０の一部（外皮ゴム１８との接触面）は、ゴム層２６及び外皮ゴム１８に対して加硫接着されていることが好ましい。ここで、ゴム層２６の材質としては、天然ゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム等を用いることが好ましく、外皮ゴム１８の材質としては、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレン、ポリウレタン、エチレン酢酸ビニルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴムを用いることが好ましい。
【００２０】
なお、本実施形態では、内部鋼板２８を四角形の板状とし、上側連結鋼板２２及び下側連結鋼板２４も、これに合わせて四角形の板状としている。これにより、積層体１６は全体として、扁平な略四角柱状になっているが、積層体１６の形状はこれに限定されず、例えば円柱状であってもよいし、四角柱以外の多角柱状（例えば六角柱状）であってもよい。
【００２１】
下側連結鋼板２４は、下沓３４に形成された貫通孔に第二取付ボルト（図示省略）を挿通して、下側連結鋼板２４に形成された第二雌ねじ（図示省略）に螺合させることで下沓３４に固定されている。なお、下沓３４と下側連結鋼板２４との固定手段は、この固定手段以外であっても良いものとする。
【００２２】
また、図１（Ａ）に示されるように、下側連結鋼板２４と下沓３４との対向面には、それぞれ対向する位置（中央）に固定用凹部２４Ａ及び固定用凹部３４Ａが形成され、この固定用凹部２４Ａ及び固定用凹部３４Ａに隙間無く、固定キー４６が嵌め込まれている。これにより、積層体１６と下沓３４との水平方向（接触面に沿った方向）へのズレが阻止されるようになっている。
【００２３】
補強鋼板２０の上面には、フッ素樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の高摺動性樹脂板３２が固着されている。この高摺動性樹脂板３２の上面には、高摺動性樹脂板３２との摩擦係数が低い滑り板３８が密着して配置されている。この滑り板３８は、例えばステンレス鋼板等を用いることが好ましい。また、滑り板３８の上には、上部支持板３６が配置され、この上部支持板３６の上には、橋桁１４が配置されている。
【００２４】
この上部支持板３６は、第二アンカー部材４２（例えばアンカーボルト等）によって橋桁１４に固定されている。また、滑り板３８は、滑り板３８に形成された第三貫通孔（図示省略）に第三取付ボルト（図示省略）を挿通して、上部支持板３６に形成された第三雌ねじ（図示省略）に螺合させることで上部支持板３６に固定されている。なお、滑り板３８と上部支持板３６との固定手段は、この固定手段以外であっても良いものとする。
【００２５】
なお、本実施形態では、上側連結鋼板２２の上面内側縁及び上面外側縁が夫々斜めに面取りされる構成としたが、この構成に限定される必要は無く、上側連結鋼板２２の上面内側縁及び上面外側縁が夫々直角となるように形成される構成であっても良く、それ以外の形状に形成される構成であっても良いものとする。
また、本実施形態では、外皮ゴム１８はゴム層２６よりも耐候性に優れるゴムからなる構成としたが、この構成に限定される必要は無く、ゴム層２６と外皮ゴム１８とが同種のゴムからなる構成であっても良く、これら以外のゴムからなる構成であっても良いものとする。
【００２６】
（作用）次に第１の実施形態の滑りゴム支承１０の作用を説明する。
例えば地震等で、橋脚１２及び橋桁１４が水平方向に相対移動すると、滑りゴム支承１０に剪断力が生じるが、外皮ゴム１８を凹部３０と補強鋼板２０とで挟み込んで圧縮しているため、凹部３０と外皮ゴム１８との界面に作用する引張り力が抑制される。このため、この凹部３０と外皮ゴム１８との界面における接着耐久性が向上し、滑りゴム支承１０の耐久性が向上する。
従って、剪断力発生時の凹部３０と外皮ゴム１８との界面に生じる引張り力が抑制されて、該界面における凹部３０と外皮ゴム１８との接着耐久性が向上する。
【００２７】
また凹部３０の幅Ｗが５ｍｍ未満だと、凹部３０と補強鋼板２０とで挟み込んだ外皮ゴム１８の幅が短く、滑りゴム支承１０に剪断力が生じた場合に、引張力を抑制する効果が低く、この幅Ｗが５０ｍｍを超えると、滑りゴム支承１０に剪断力が生じた場合に、凹部３０と補強鋼板２０とで挟み込んだ外皮ゴム１８が途中で破断する虞がある。従って、凹部３０の幅Ｗは、５〜５０ｍｍを満たすことが好ましい。
【００２８】
凹部３０の厚みＴが１ｍｍ未満だと、滑りゴム支承１０に剪断力が生じた場合に、凹部３０と補強鋼板２０とで挟み込んだ外皮ゴム１８が途中で破断する虞があり、この厚みＴが１０ｍｍを超えると、凹部３０と補強鋼板２０とで挟み込んだ外皮ゴム１８の厚みが厚すぎるため、滑りゴム支承１０に剪断力が生じた場合に、引張力を抑制する効果が低くなってしまう。また、凹部３０の厚みＴが厚すぎると補強鋼板２０の曲げが過剰となる虞がある。従って、凹部３０の厚みＴは、１〜１０ｍｍを満たすことが好ましい。
【００２９】
［その他の実施形態］
第１の実施形態では、滑りゴム支承１０の上部に高摺動性樹脂板３２と滑り板３８とを設けて水平方向へ摺動可能とする構成としたが、この構成に限定される必要は無く、滑りゴム支承１０を逆さにして、下沓３４を上部支持板３６に固定し、滑り板３８をベースプレート４０に固定し、滑りゴム支承１０の下部を水平方向へ摺動可能とする構成であっても良いものとする。即ち、滑りゴム支承１０は、下部が固定され、上部が摺動可能となる構成であっても、上部が固定され、下部が衝動可能となる構成であっても良いものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（Ａ）本発明の第１実施形態に係る支承を橋軸直角方向から見た一部断面図である。（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ部拡大図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０    滑りゴム支承（支承）
１６    積層体
１８    外皮ゴム（弾性体）
２０    補強鋼板（補強板）
２２    上側連結鋼板（上側連結板）
２４    下側連結鋼板（下側連結板）
２６    ゴム層（弾性体）
２８    内部鋼板（硬質板）
３０    凹部
Ｗ      凹部の幅
Ｔ      凹部の厚み
【図１】
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