説明

免震支承具

【課題】引張り荷重にも対応できる免震支承具を、メンテナンスフリーであって設計や施工に対する規制が増えることがないように改善されたものとして提供する。
【解決手段】構造物用基礎1にボルト2止めされる下フランジ板3と、構造物4に取付けられる上フランジ板5との上下間に免震部6が一体的に配備されて成る免震支承具において、下フランジ板3のボルト2通し用孔9が、小径孔下部9aと大径の収容孔上部9bとで成る段付孔であり、小径孔下部9aに内嵌されるボス部11aと鍔部11bとを有するフランジ付ボス11と、ボス部11aに外嵌可能で、収容孔上部9bに内嵌可能なゴム筒10とを設け、小径孔下部9aにボス部11aが嵌る拘束部材11をボルト2止めする組付状態では、収容孔上部9bに内嵌される鍔部11bがゴム筒10を介して下フランジ板3の小径孔下部9aの外周部分12を下方に押し付けるように構成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、戸建住宅、ビル、貯蔵タンク等の構造物を免震支持するための免震支承具に関するものである。
【背景技術】
【0002】
建物等の構造物を支える免震支承具は、地震による揺れや衝撃の緩和、吸収の機能は主に圧縮荷重に対して発揮されることが多いが、引張り荷重が作用する場合もある。例えば、地震によって構造物が横揺れする場合には、倒れ側の免震支承具には圧縮荷重が作用するが、その反対側の反倒れ側の免震支承具には引張り荷重が作用する。従って、免震支承具は圧縮荷重だけでなく、引張り荷重が作用することも考慮された作りであることが要求される。
【0003】
従来の免震支承具としては、特許文献1において開示されるもののように、下フランジ板を大径化してその外周部を基礎にボルト止めする構造のものがある。つまり、上方への大なる引張り荷重が作用した場合には、引用文献1の図4に示されるように、下フランジ板(取付板8)を塑性変形させることで応力の吸収や緩和を図る手段である。同様なものとしては、特許文献2(特に図3を参照)において開示されるものがある。これは大径下フランジ板(取付板8)と基礎との間にもう一枚の大径フランジ板(取付板12)を配備し、両フランジ板(取付板8,12)の塑性変形により、大なる引張り荷重に対処できるようにした構造の免震支承具である。
【0004】
しかしながら、これら特許文献1,2のもののように、下フランジ板等を変形させる対処手段では、地震後に永久変形や残留応力が残るおそれの強いものであり、交換を余儀なくされるといった具合にメンテナンスフリーとはならない欠点がある。加えて、下フランジ板の大径化によって免震支承具としてのコストアップを招くばかりでなく、フーチング等の基礎を大型化する必要があって施工コストも上昇する不利があるから、それらの不都合により得策とは言い難い。
【0005】
また、特許文献3において開示される免震支承具のように、下フランジ板(下部フランジ21)を、円形鋼板(34)で上面が押さえられる筒状のゴム弾性体(31)を介してボルト止めする構造のものが知られている。このような構造であれば、引張荷重が作用した場合には、免震部(積層ゴム20)にて引張り荷重を負担することが始まるまでは、ゴム弾性体(31)の弾性変形で迅速に緩和、吸収されるという初期応力負担の機能が発揮され、下フランジ板(下部フランジ21)はまず変形しないで済む利点がある。
【0006】
ところが、特許文献3に示される構造では、ゴム弾性体(31)の外周面が暴露されていてそれによる早期劣化が生じ易く、従って定期的に部品交換する必要があり、やはりメンテナンスフリーとはなり難い。また、下フランジ板の外周部の上側に、ゴム弾性体(31)や円形鋼板(34)等を突出配備するための空間部を確保せねばならず、設計や施工に対する規制が多くなる不利もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2005−171609号公報
【特許文献2】特開2005−163281号公報
【特許文献3】特開2008−215442号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の目的は、上記の実情に鑑みて、引張り荷重にも対応できる免震支承具を、メンテナンスフリーであって設計や施工に対する規制が増えることがないように改善されたものとして提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項1に係る発明は、構造物用の基礎1にボルト2止めされる下フランジ板3と、構造物4に取付けられる上フランジ板5との上下間に免震部6が一体的に配備されて成る免震支承具において、
前記下フランジ板3のボルト2通し用孔9が、小径孔下部9aとこれより大径の収容孔上部9bとを有する段付孔に形成されるとともに、前記小径孔下部9aに内嵌されるボス部11a及び前記収容孔上部9bに内嵌される状態で前記ボス部11aの上側に配備される鍔部11bを有して前記ボルト2に外嵌可能な拘束部材11と、前記ボス部11aに外嵌可能で、かつ、前記収容孔上部9bに内嵌可能な環状弾性部材10とを設け、前記小径孔下部9aに前記ボス部11aが内嵌される拘束部材11をこれに挿通されるボルト2で前記基礎1に固定する組付状態においては、少なくとも下端部が前記収容孔上部9bに内嵌される前記鍔部11bが前記環状弾性部材10を介して前記下フランジ板3における前記小径孔下部9aの外周部分12を下方に押し付けるように構成されていることを特徴とするものである。
【0010】
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の免震支承具において、前記環状弾性部材10がゴム製のものであることを特徴とするものである。
【0011】
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載の免震支承具において、前記組付状態においては、前記鍔部11bの上面11dと前記下フランジ板3の上面3aとが面一またはほぼ面一となる状態に設定されている。ことを特徴とするものである。
【0012】
請求項4に係る発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の免震支承具において、前記拘束部材11が、前記ボス部11aと前記唾部11bとを一体に有する単一のフランジ付ボスで構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0013】
請求項1の発明によれば、詳しくは実施形態の項にて説明するが、地震等によって上下の引張り荷重が作用すると、基礎に固定されている拘束部材の鍔部と小径孔下部の外周部分とで環状弾性部材が圧縮変形されつつ下フランジ板が持ち上がるとともに、引張り荷重が無くなれば環状弾性部材が復元して元の状態に戻る。従って、下フランジ板が塑性変形して部品交換を余儀なくされることが無いとともに、環状弾性部材を外から見えないように下フランジ板内に収容させて早期劣化を防止することが可能となる。加えて、環状弾性部材等の構成の大部分が下フランジ板の厚み範囲内に配置することが可能となり、取付けのための専用空間部が明確に減少できて、下フランジ板の基礎への取付部をコンパクト化することが可能である。その結果、引張り荷重にも対応できる免震支承具を、メンテナンスフリーであって設計や施工に対する規制が増えることがないように改善されたものとして提供することができる。
【0014】
請求項2の発明によれば、環状弾性部材が市場流通性が良く入手し易いゴムで形成されており、生産性が良く、しかも廉価で済む利点が追加される。
【0015】
請求項3の発明によれば、下フランジ板の基礎への取付部が、ボルト頭部を除いた部分は下フランジ板の厚み範囲内で構成できるようになり、取付けのための専用空間部を確保する必要がなくよりコンパクトに構成できる利点がある。
【0016】
請求項4の発明によれば、拘束部材が、ボス部と唾部とを一体に有する単一のフランジ付ボスで構成されており、ボス部と唾部とが分離されている場合に比べて強度的に有利であり、また部品点数が減って組付性や分解性が向上する利点もある。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】免震支承具の構造を示す一部切欠きの正面図
【図2】下フランジ板の基礎への取付構造を示す要部の拡大断面図(実施例1)
【図3】図2の平面図(左半分)とゴムワッシャ部分での断面図(右半分)
【図4】下フランジ板の別取付構造を示す要部の半断面図
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下に、本発明による免震支承具の実施の形態を、ビル等の建築物に適用した場合を想定して、図面を参照しながら説明する。
【0019】
〔実施例1〕
免震支承具Aは、図1に示すように、構造物用の基礎1にボルト2を用いてボルト止めされる下フランジ板3と、建物等の構造物4に取付けられる上フランジ板5と、これら上下のフランジ板3,5の上下間に一体的に配備される免震部6とを備えて、上下方向視で円形を呈して軸心Pを有するものに構成されている。免震部6は、例えば、図1に示されるように、ゴム等による複数の弾性材層7と、金属板等による1以上の硬質板8とが上下に交互に重ねられて成る積層ゴム構造のものに構成されている。
【0020】
下フランジ板3のコンクリート等の基礎1への取付部tについて説明する。図2,図3に示すように、下フランジ板3の外周部は、フランジ付ボス(拘束部材の一例)11とこれに外嵌されるゴムワッシャ(環状弾性部材の一例)10と内嵌されるボルト2とを用いて基礎1に締付固定されている。下フランジ板3のボルト通し用孔9は、小径孔下部9aとこれより大径の収容孔上部9bとを有する段付孔に形成されている。収容孔上部9bの上下寸法は小径孔下部9aのそれより明確に大に設定されている。
【0021】
唾付スペーサとも言うべき金属製のフランジ付ボス11は、小径孔下部9aに内嵌(遊内嵌)されるボス部11a、及び収容孔上部に内嵌される外径を持つ鍔部11bとを備えており、その上下寸法は下フランジ板3の上下寸法(厚さ)と同等に設定されている。唾付スペーサ11の中心孔11cは、下フランジ板3の固定用ボルト2の軸部2aを挿通させる箇所である。ボス部11aに外嵌(密外嵌)される筒状のゴムワッシャ10は、収容孔上部9bに内嵌(密内嵌)可能な寸法の外径に設定されている。
【0022】
唾付スペーサ11をボルト2で締付けた(締切った)組付状態(図2に示す状態)では、ボス部11aが小径孔下部9aに内嵌されてその下面11eが基礎1の上面1aに当接するとともに、鍔部11bが、その上面11dがフランジ板3の上面3aと面一となる状態で収容孔上部9bの上端部に内嵌収容されている。これにより、基礎1に固定されたこととなる唾付スペーサ11に対して下フランジ板3は上方移動が可能に嵌装される状態になっている。そして、収容孔上部9bに収容されるゴムワッシャ10は、収容孔上部9bとしての底面12と鍔部11bとで若干上下に圧縮されて初期応力が与えられる状態で組み込まれており、それによって下フランジ板3が、即ち免震支承具Aがしっかりと安定的に基礎1に固定される。
【0023】
つまり、下フランジ板3のボルト通し用孔9が、小径孔下部9aとこれより大径の収容孔上部9bとを有する段付孔に形成されるとともに、小径孔下部9aに内嵌するボス部11a及び収容孔上部9bに内嵌される状態でボス部11aの上側に配備される鍔部11bを有してボルト2に外嵌可能な拘束部材(唾付スペーサ)11と、ボス部11aに外嵌可能で、かつ、収容孔上部9bに内嵌可能なゴムワッシャ(環状弾性部材)10とを設け、小径孔下部9aにボス部11aが内嵌される拘束部材11をこれに挿通されるボルト2で基礎1に固定する組付状態においては、収容孔上部9bに内嵌される鍔部11bが環状弾性部材10を介して下フランジ板3における小径孔下部9aの外周部分である収容孔上部9bの底面12を下方に押し付けるように構成されている。
【0024】
さて、免震支承具を用いる構造物に地震等によって引張り荷重(引張り力)が作用した場合、その荷重は圧縮時と同様に免震部が受持つのであるが、圧縮に適した免震特性を持たせていることもあって引張り荷重が作用した場合の応答性は緩慢であり、そのため引張り荷重が作用した直後は免震部以外の構成要素に負担が多く掛かる傾向がある。そこで、従来では、引張り荷重の作用初期における応力緩和、吸収を図る手段として、下フランジ板等を弾性変形や組成変形させる手段(特許文献1,2)や、下フランジ板をゴムクッションを介して基礎にボルト止めさせる手段(特許文献3)が採用されていたのである。
【0025】
そこで、本発明による上述の免震支承具Aを用いた場合には、地震の揺れによる上下方向の引張り荷重の作用開始時には、図1,2において下フランジ板3を上方に持ち上げようとする荷重が作用することとなり、基礎1に固定されているフランジ付ボス11の鍔部11bと収容孔上部の底面12とでゴムワッシャ10を圧縮変形しつつ下フランジ板3が持ち上がる挙動が、免震部6が上下に伸張変形を開始するに先立って行われる。これにより、免震部6が引張り荷重を本格的に負担するまでの間の初期荷重を取付部tが部分的に受持つことができるので、免震支承具A全体としては引張り荷重の応力集中を招くことなく円滑でやんわりと受けるようにできる利点がある。
【0026】
そして、引張り荷重が解除されればゴムワッシャ10が復元変位して元の状態(図2に示す状態)に戻るので、下フランジ板3が塑性変形して部品交換を余儀なくされる、という従来の不都合がないとともに、ゴムワッシャ10が外から見えないように下フランジ板3内に収容されており、耐候性に優れるものとなる。その結果、引張り荷重にも対応できる免震支承具Aを、必要となる機能を備えながらメンテナンスフリー化が図れるように改善される優れものに実現できている。さらに、取付部tにおけるボルト頭部2bを除いた部分は下フランジ板3の厚み範囲内で構成できており、取付けのための専用空間部を確保する必要がなくコンパクトに構成できている点も好都合である。
【0027】
ゴムワッシャ10はボルト通し用孔9に封入されたような状態で下フランジ板3に収容されているから、下フランジ板3に接着剤を用いての接着させるとか、加硫接着させるといった処理が不要となり、製作コストや組付工数を抑えることができて好都合である。加えて、左右方向の荷重に対してもゴムワッシャ10が変位抑制手段として機能する良さもある。ボルト通し用孔は段付形状であるが、従来のストレート孔に座ぐり加工を加えるだけでよく、大してコストアップにはならない。ゴムワッシャ10は殆ど空気に触れないので酸化等の劣化が生じ難い利点もある。
【0028】
〔別実施例〕
免震支承具Aの取付部tは、図4に示すような構造としても良い。即ち、唾付スペーサ11が、ボス部11aと鍔部11bとが互いに別体であり、かつ、鍔部11bがボス部11aの上に載る構造のものに構成されている。そして、鍔部11bは、組付状態においてはその下端部のみが収容孔上部9bに内嵌され、それ以外の部分が下フランジ板3の上面3aから上に突出させ、ゴムワッシャ10の厚みを実施例1のものより厚くしてある構造である。
【0029】
〔別実施例〕
免震部6は、ゴムの塊等、積層ゴム構造以外のものでも良い。ゴムワッシャ10の厚みを稼ぐべく、ボルト通し用孔9の部分の厚みのみ周囲より厚くした形状の下フランジ板3を持つ免震支承装置でも良い。取付部tが、構造物2に対する上フランジ板5に適用された免震支承具でも良い。
【符号の説明】
【0030】
1 基礎
2 ボルト
3 下フランジ板
3a 上面
4 構造物
5 上フランジ板
6 免震部
9 ボルト通し用孔
9a 小径孔下部
9b 収容孔上部
10 環状弾性部材
11 拘束部材,フランジ付ボス
11a ボス部
11b 鍔部
11d 上面
12 外周部分

【特許請求の範囲】
【請求項1】
構造物用の基礎にボルト止めされる下フランジ板と、構造物に取付けられる上フランジ板との上下間に免震部が一体的に配備されて成る免震支承具であって、
前記下フランジ板のボルト通し用孔が、小径孔下部とこれより大径の収容孔上部とを有する段付孔に形成されるとともに、前記小径孔下部に内嵌するボス部及び前記収容孔上部に内嵌される状態で前記ボス部の上側に配備される鍔部を有して前記ボルトに外嵌可能な拘束部材と、前記ボス部に外嵌可能で、かつ、前記収容孔上部に内嵌可能な環状弾性部材とを設け、前記小径孔下部に前記ボス部が内嵌される拘束部材をこれに挿通されるボルトで前記基礎に固定する組付状態においては、少なくとも下端部が前記収容孔上部に内嵌される前記鍔部が前記環状弾性部材を介して前記下フランジ板における前記小径孔下部の外周部分を下方に押し付けるように構成されている免震支承具。
【請求項2】
前記環状弾性部材がゴム製のものである請求項1に記載の免震支承具。
【請求項3】
前記組付状態においては、前記鍔部の上面と前記下フランジ板の上面とが面一またはほぼ面一となる状態に設定されている請求項1又は2に記載の免震支承具。
【請求項4】
前記拘束部材が、前記ボス部と前記唾部とを一体に有する単一のフランジ付ボスで構成されている請求項1〜3の何れか一項に記載の免震支承具。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate


【公開番号】特開2012−2296(P2012−2296A)
【公開日】平成24年1月5日(2012.1.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−138579(P2010−138579)
【出願日】平成22年6月17日(2010.6.17)
【出願人】(000003148)東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【Fターム(参考)】