(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部構造物と下部構造物又は地盤との間に配されて、上部構造物を免震支持する滑り型の免震支承装置であって、補強層とゴム層とを交互に積層してなる積層ゴム体と、この積層ゴム体の一端面に取り付けられた滑り部材と、この滑り部材と対面する上部構造物又は下部構造物若しくは地盤の面に固着される支承受板と、積層ゴム体内に装着された少なくとも一つの鉛支柱とを具備しており、一端側では、支承受板に滑り部材が摺動自在に接触し、他端側では、下部構造物若しくは地盤又は上部構造物に固定される滑り型の免震支承装置であり、積層ゴム体は、補強層とゴム層とを交互に積層してなる積層体と、この積層体の一端面に固着された取付部材とを具備しており、取付部材の一端面に形成された凹所に配されている滑り部材は、主としてポリテトラフルオロエチレン樹脂から形成されていると共に当該ポリテトラフルオロエチレン樹脂にガラス繊維等の補強繊維若しくは補強材を混入した板体で構成されており、滑り部材に摺動自在に接触する支承受板は、ステンレス板又はクロムメッキされた鋼板からなる滑り型の免震支承装置。
【請求項２】
上部構造物と下部構造物又は地盤との間に配されて、上部構造物を免震支持する滑り型の免震支承装置であって、補強層とゴム層とを交互に積層してなる積層ゴム体と、この積層ゴム体の一端面に取り付けられた滑り部材と、この滑り部材と対面する上部構造物又は下部構造物若しくは地盤の面に固着される支承受板と、積層ゴム体内に装着された少なくとも一つの鉛支柱とを具備しており、一端側では、支承受板に滑り部材が摺動自在に接触し、他端側では、下部構造物若しくは地盤又は上部構造物に固定される滑り型の免震支承装置であり、積層ゴム体は、補強層とゴム層とを交互に積層してなる積層体と、この積層体の一端面に固着された取付部材とを具備しており、取付部材の一端面に形成された凹所に配されている滑り部材は、鋼板と、この鋼板の一方の面に、ポリテトラフルオロエチレン樹脂粉末を均一に配し、これを溶融焼き付けして又はポリテトラフルオロエチレン樹脂薄膜を鋼板の一方の面に接着剤により接着して形成された滑り層とを具備しており、滑り部材の滑り層に摺動自在に接触する支承受板は、ステンレス板又はクロムメッキされた鋼板からなる滑り型の免震支承装置。
【請求項３】
上部構造物と下部構造物又は地盤との間に配された水平ばね装置又は原点復帰型積層ゴム支承装置と併用される請求項１又は２に記載の滑り型の免震支承装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビルディング等の構造物を支持するための支承装置、更に具体的には、かかる構造物を地震等に基づく振動等から保護して支持するための滑り型の免震支承装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
補強層とゴム層とを交互に積層してなる積層ゴム体を具備してなる滑り型の免震支承装置は、上部構造物と下部構造物又は地盤との間に配されて上部構造物を支持し、しかも、地震等の振動の上部構造物への伝達を低減すると共に、上部構造物の振動を減衰させるために使用される。かかる免震支承装置としては、その上端面及び下端面を上部構造物と下部構造物又は地盤とにそれぞれ固定して用いられる原点復帰型のものと、その上端面及び下端面のいずれか一方を、上部構造物と下部構造物又は地盤とのいずれか一方に固定し、他方を上部構造物と下部構造物又は地盤とのいずれか他方に対して滑り変位自在にして用いられる滑り型のものとがある。
【０００３】
滑り型の免震支承装置は、積層ゴム体の一端面側と相手材とを滑り自在に当接させ、積層ゴム体自体の弾性変形と、滑り自在な当接面における積層ゴム体と相手材との互いの水平方向の相対的な滑り変位とにより、上部構造物を地震等の振動から保護するようにしている。そして、従来では、滑り型の免震支承装置は、中小規模の地震では、積層ゴム体を水平方向に剪断変形させて、地震力をこの剪断変形により低減し、上部構造物への振動の伝達を低減し、大規模の地震では、滑り自在な当接面において水平方向に滑り変位させ、この大規模の地震による振動を構造物へ伝達させないと共に、滑り変位における摩擦熱によりその振動エネルギを減衰させ、これにより上部構造物を振動から効果的に保護するようにしている。
【０００４】
かかる滑り型の免震支承装置おいては、中小規模の地震は勿論のこと、比較的大規模の地震振動でも、滑り自在な当接面における摩擦抵抗力以下の振動では、積層ゴム体のみの剪断変形となるため、振動エネルギの減衰を十分に得ることができず、全体としての振動エネルギの減衰が実質的に滑り変位における摩擦熱のみに依存する結果、上部構造物への地震振動の低減効果が極めて小さいものとなる。
【０００５】
更に、積層ゴム体は、その水平剛性が比較的小さく弾性体のように振る舞うので、風等の比較的小さな外力によっても剪断変形される結果、これによって支持される上部構造物は、風等の外力によって容易に振動される虞がある。
【０００６】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、大規模の地震等による振動においては勿論のこと、中小規模の地震等による振動においても、滑りが生じない程度の振動からも地震振動エネルギを吸収することができ、而して、小規模から大規模に至る地震等による振動に対して効果的な振動減衰を得ることができ、しかも、風等の比較的小さな外力によっては上部構造物を振動させないようにすることができる滑り型の免震支承装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の上部構造物と下部構造物又は地盤との間に配されて、上部構造物を免震支持する滑り型の免震支承装置は、補強層とゴム層とを交互に積層してなる積層ゴム体と、この積層ゴム体の一端面に取り付けられた滑り部材と、この滑り部材と対面する上部構造物又は下部構造物若しくは地盤の面に固着される支承受板と、積層ゴム体内に装着された少なくとも一つの鉛支柱とを具備しており、一端側では、支承受板に滑り部材が摺動自在に接触し、他端側では、下部構造物若しくは地盤又は上部構造物に固定される。
【０００８】
滑り部材は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂を主体とし、場合により、それにガラス繊維等の補強繊維又は補強材を混入した板体で構成してもよいが、これに代えて、鋼板と、この鋼板の一方の面に、ポリテトラフルオロエチレン樹脂粉末等を均一に配し、これを溶融焼き付けして又はポリテトラフルオロエチレン樹脂薄膜（フィルム又はシート）を鋼板の一方の面に接着剤等により接着して形成された滑り層とを具備したものであってもよい。滑り層は、支持する荷重により大きなコールドフロー等が生じないようにするために、その厚みが数百ミクロンから数ミリメートル程度の値となるように鋼板等に形成することが好ましいが、特にこれに限定されない。
【０００９】
本発明の積層ゴム体は、補強層とゴム層とを交互に積層してなる積層体と、この積層体の一端面に固着された取付部材とを具備して構成される場合がある。この場合、滑り部材を、取付部材の一端面に形成された凹所に配してもよい。また本発明では、薄肉補強板と、積層体の上面及び下面のうちの少なくとも一方に配された厚肉補強板とを具備して補強層を構成してもよく、厚肉補強板を積層体の上面及び下面の両面に配する場合、鉛支柱の各端部を厚肉補強板に配して当該鉛支柱を積層ゴム体内に装着するとよい。補強層は、通常、鋼板又は硬質の合成樹脂板で構成するが、好ましくは、鋼板で構成する。鉛支柱は、積層ゴム体に一個のみ装着してもよいが、これに代えて、複数個を積層ゴム体に装着、好ましくは軸対称に装着してもよい。
【００１０】
本免震支承装置は、上部構造物と下部構造物又は地盤との間に配されて、上部構造物を免震支持するために使用されるものであるが、滑り部材を、上部構造物側に配してもよく、又はこれに代えて、下部構造物側若しくは地盤側に配してもよい。好ましい例では、支承受板に対する滑り部材の全水平方向の相対摺動可能量が１０ｃｍ以上となるような支承受板とする。支承受板には、ステンレス板又はクロムメッキされた鋼板等の長期に渡っても錆びずに、滑り部材との当接面が常に平坦に維持されるような板が用いられる。
【００１１】
なお、本免震支承装置は滑り型であるため、装置自体の原点復帰能力だけでは上部構造物を完全に原点（初期設置位置）に復帰をさせることが困難であり、したがって、鉛支柱入り若しくは高減衰ゴムを使用した積層ゴム体等からなる原点復帰型積層ゴム支承装置又は水平ばね装置等を本免震支承装置に併用してもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明及び本発明の実施の形態を、図に示す好ましい実施例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら実施例に何等限定されないのである。
【００１３】
【実施例】
図１において、本例の免震支承装置１は、鋼板等からなる補強層２と天然ゴム等からなるゴム層３とを交互に積層してなる積層ゴム体４と、積層ゴム体４の上端面５に取り付けられた滑り部材６と、滑り部材６と対面する上部構造物６１の下面に固着された支承受板６３と、積層ゴム体４内に装着された鉛支柱７とを具備している。
【００１４】
積層ゴム体４は、前記の補強層２とゴム層３とを交互に積層した円筒状の積層体１１と、積層体１１の一端面１２に固着された円盤状又は方形状の取付部材１３と、積層体１１の他端面１４に固着された円盤状又は方形状の鍔体１５とを具備している。
【００１５】
補強層２は、複数枚の薄肉補強鋼板２１と、ゴム層３の上端面２２及び下端面２３に配された厚肉補強鋼板２４及び２５とからなり、ゴム層３は、補強層２の外周縁をも覆って形成されており、ゴム層３と補強層２とは、加硫接着等により互いに接着されている。
【００１６】
取付部材１３は、厚肉補強鋼板２４にボルト等により固定されて、積層体１１の一端面１２に固着されており、積層ゴム体４の上端面５でもある取付部材１３の上面には、凹所３１が形成されている。鍔体１５は、厚肉補強鋼板２５にボルト等により固定されて、積層体１１の他端面１４に固着されている。
【００１７】
滑り部材６は、水平方向に変位しないように、取付部材１３の上面の凹所３１に一部が配されて、積層ゴム体４の上端面５に取り付けられている。本例の滑り部材６は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂を主体とする板状部材からなる。
【００１８】
鉛支柱７は、円柱状であって、その上端部３５が厚肉補強板２４の段付き貫通孔３６に、その下端部３７が厚肉補強板２５の段付き貫通孔３８に夫々配されて、積層ゴム体４内に装着されている。
【００１９】
段付き貫通孔３６に対面して取付部材１３には凹所４１が、段付き貫通孔３８に対面して鍔体１５には凹所４２が夫々形成されており、貫通孔３６と凹所４１とに渡ってキー部材５１が、貫通孔３８と凹所４２とに渡ってキー部材５２が夫々嵌装されている。キー部材５１により積層体１１に対する取付部材１３の水平方向の滑りが、キー部材５２により積層体１１に対する鍔体１５の水平方向の滑りが夫々阻止されるようになっている。鉛支柱７は、キー部材５１及び５２並びに積層体１１により形成される空間に、隙間が生じないように密に装着されている。
【００２０】
以上の免震支承装置１は、例えば上部構造物６１と地盤の基礎６２との間に配され、上部構造物６１にボルト等により固定された支承受板６３の下面に、滑り部材６を摺動自在に接触させ、基礎６２に鍔体１５をアンカーボルト等により固定して、上部構造物６１を免震支持するようにして使用される。
【００２１】
免震支承装置１では、支承受板６３の下面に滑り部材６を水平方向に摺動自在に接触させて、上部構造物６１に対して水平方向に滑り変位し易くし、しかも、積層ゴム体４内に鉛支柱７を装着しているため、中小規模の地震においては勿論のこと、大規模の地震においても、積層ゴム体４に水平方向の剪断変形が生じる際には常に鉛支柱７が剪断変形する結果、鉛支柱７の振動エネルギ吸収効果を得ることができ、而して、相対的滑り変位と積層ゴム体４の剪断変形とによる振動伝達抑制効果に加えて、鉛支柱７の剪断変形と相対的滑り変位とによる振動エネルギ吸収効果により、上部構造物６１を中小規模から大規模までの地震の振動から効果的に保護することができる。更に、免震支承装置１では、積層ゴム体４の水平方向の剛性を適度に高くしているため、風等の比較的小さな外力によっては積層ゴム体４が容易に剪断変形されない結果、上部構造物が風等の外力によっては振動されないことになる。
【００２２】
なお、免震支承装置１では、支承受板６３と滑り材６との間に水平方向の相対的滑り変位が生じた後に、上部構造物６１を初期設定位置（原点位置）に復帰させる機能が十分でない。そこでこれを補うために、図２に示すように、上部構造物６１と基礎６２との間に水平方向にばね力を発生するばね装置７１を免震支承装置１に併置してもよく、更には図３に示すように、原点復帰型積層ゴム支承装置７２を併置してもよい。図３に示す原点復帰型積層ゴム支承装置７２は、積層ゴム体４と同様の積層ゴム体７３の上鍔体７４（積層ゴム体４の取付部材１３に相当）がボルト等により上部構造物６１に、下鍔体７５（積層ゴム体４の鍔体１５に相当）がアンカーボルト等により基礎６２に固定されて用いられる。この場合、積層ゴム体７３のゴム層を、高減衰ゴムを用いて形成してもよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、大規模の地震等による振動においては勿論のこと、中小規模の地震等による振動においても、滑りが生じない程度の振動からも地震振動エネルギを吸収することができ、而して、小規模から大規模に至る地震等による振動に対して効果的な振動減衰を得ることができ、しかも、風等の比較的小さな外力によっては上部構造物を振動させないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい一実施例の断面図である。
【図２】図１の例の他の使用例の説明図である。
【図３】図１の例の更に他の使用例の説明図である。
【符号の説明】
１  免震支承装置
２  補強層
３  ゴム層
４  積層ゴム体
６  滑り部材
７  鉛支柱
【図１】
0004000643.tif 000002
【図２】
0004000643.tif 000003
【図３】
0004000643.tif 000004