JPH0729395B2 - Seismic isolation structure - Google Patents
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Landscapes
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- Springs (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は複数個の硬質板と粘弾性的性質を有する軟質板
とを交互に貼り合わせた免震構造体に関するものであ
り、特に免震効果と共にダンピング効果を有する免震構
造体に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a seismic isolation structure in which a plurality of hard plates and soft plates having viscoelastic properties are alternately laminated, and particularly to seismic isolation. The present invention relates to a seismic isolation structure having a damping effect as well as an effect.
[従来の技術] 銅板等の硬質板とゴム等の粘弾性的性質を有する軟質板
とを積層した構造体が、防振性、吸振性等を要求させる
支承部材として広く用いられている。[Prior Art] A structure in which a hard plate such as a copper plate and a soft plate having a viscoelastic property such as rubber are laminated is widely used as a support member that requires vibration damping and vibration absorbing properties.
このような免震構造体の作用効果は、コンクリートのよ
うな剛体建物と基礎土台との間に、横方向に柔らかい、
即ち剪断剛性率の小さい免震構造体を挿入することによ
り、コンクリート建物の固有周期を地震の周期からずら
すことによる。このため、免震構造体を建物と土台との
間に挿入する免震設計により、地震により建物が受ける
加速度は非常に小さくなる。。The effect of such a base isolation structure is that it is soft in the lateral direction between a rigid building such as concrete and the foundation.
That is, by inserting a base isolation structure having a small shear rigidity, the natural period of the concrete building is shifted from the period of the earthquake. Therefore, due to the seismic isolation design in which the seismic isolation structure is inserted between the building and the base, the acceleration that the building receives due to the earthquake becomes extremely small. .
しかしながら、建物のゆっくりした横揺れはそのまま残
るため、この横揺れ量が大きいと建物と他の構造物との
衝突や水管、ガス管、配線などの備品の破壊をもたらす
こととなる。However, since the slow rolling of the building remains as it is, if the amount of rolling is large, it causes a collision between the building and other structures and destruction of equipment such as water pipes, gas pipes, and wiring.
そこで、従来においては、一般に、この横揺れ変位を小
さくするために、免震構造体とダンパーを並列に並べて
設置して使用している。Therefore, conventionally, in order to reduce the rolling displacement, the seismic isolation structure and the damper are generally installed side by side and used.
また、免震構造体の内部をくり抜き、この部分に鉛を埋
め込み、地震時の鉛の塑性変形を利用して、免震構造体
にダンピング効果を付与することによって、免震効果と
ダンパー効果(ダンピング効果)を兼備したものとする
ことも考えられている。In addition, by hollowing out the inside of the seismic isolation structure, embedding lead in this part, and utilizing the plastic deformation of lead during an earthquake to impart a damping effect to the seismic isolation structure, the seismic isolation effect and damper effect ( It is also considered to combine the damping effect).
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、免震構造体とダンパーとを並列に設置す
る方法は、設置作業が煩雑となり、大幅なコスト上昇を
もたらし有利な方法とはいえない。[Problems to be Solved by the Invention] However, the method of installing the seismic isolation structure and the damper in parallel is not an advantageous method because the installation work is complicated and the cost is significantly increased.
また、鉛入り免震構造体においは、大地震の際の免震構
造体の大変形時に、鋼板等の硬質板が鉛を傷つけ、更に
傷ついた鉛がゴム等の軟質板を傷つけるため、免震構造
体全体の破断を引き起こし易い。しかも、傷ついた鉛
は、繰り返しの大変形によって容易に破断する。In addition, the seismic isolation structure containing lead is difficult to remove because the hard plate such as a steel plate damages lead when the seismic isolation structure is largely deformed in the event of a large earthquake, and the damaged lead damages the soft plate such as rubber. It is easy to cause breakage of the entire seismic structure. Moreover, the damaged lead is easily broken by repeated large deformation.
[問題点を解決するための手段] 上記問題点を解決するために、本発明は、硬質板と軟質
板とをそれぞれ複数枚貼り合わせた免震構造体におい
て、軟質板を 25℃、100%引張変形時のヒステリシス比が0.15〜
0.60 5Hz、0.01%変形時の−10℃、30℃における貯蔵弾
性率E(-10)、E(30)の比E(-10)/E(30)が1.0〜3.0 を満足する材料で構成するようにしたものである。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides a seismic isolation structure in which a plurality of hard plates and soft plates are attached to each other. Hysteresis ratio during tensile deformation is 0.15 ~
0.60 5Hz, 0.01% deformation at −10 ℃, 30 ℃ Storage elastic modulus E (-10) , E (30) ratio E (-10) / E (30) composed of material that satisfies 1.0 ~ 3.0 It is something that is done.
本発明者らは、免震構造体にダンピング効果を付与する
方法として、免震構造体の軟質板を構成する材料自身
に、高いヒスリシスロスを付与することによって、免震
効果とダンピング効果を兼備させることについて検討を
重ねた結果、次のようなことを知見した。As a method of imparting a damping effect to the seismic isolation structure, the present inventors combine the seismic isolation effect and the damping effect by imparting a high hysteresis loss to the material itself that constitutes the soft plate of the seismic isolation structure. As a result of repeated studies on the above, the following was found.
即ち、ダンパーとしての作用のみを考えた場合において
は、ヒステリシスロスの大きい材料程望ましい。しかる
に、ヒステリシスロスが大きくなると、クリープが大き
くなり、また弾性率の温度依存性が大きくなるなど、建
物を支える免震構造体としては望ましくない副作用が現
れる。このため、軟質板の構成材料には、 ヒステリシスロス特性が特定の大きさの範囲にある
こと 弾性率の温度依存性が小さいこと が要求される。That is, when considering only the function as a damper, a material having a large hysteresis loss is preferable. However, when the hysteresis loss becomes large, creep becomes large and the temperature dependence of the elastic modulus also becomes large, which causes undesirable side effects as a seismic isolation structure that supports a building. Therefore, the constituent material of the soft plate is required to have a hysteresis loss characteristic within a specific size range and a small temperature dependence of the elastic modulus.
本発明は、このような知見に基き、前記〜の要件を
具備する材料が、免震効果とダンピング効果とを共に発
揮し得る、軟質板の材料として最適なものであることを
見い出し、完成されたものである。Based on such knowledge, the present invention finds that the material satisfying the above requirements (1) to (3) is optimal as a material for a soft plate, which can exhibit both a seismic isolation effect and a damping effect, and has been completed. It is a thing.
[作用] 本発明において、軟質板を構成する上記〜の要件を
具備する材料は、優れた免震効果と共に良好なダンピン
グ効果を発揮する。[Operation] In the present invention, the material that composes the soft plate and satisfies the above requirements (1) to (3) exhibits a good damping effect together with an excellent seismic isolation effect.
このため、本発明の免震構造体によれば、建物へ伝えら
れる揺れが緩和され、建物を安定性良く確実に支承する
ことが可能となる。Therefore, according to the seismic isolation structure of the present invention, the sway transmitted to the building is mitigated, and the building can be supported stably and reliably.
[実施例] 以下図面を参照して実施例について説明する。Embodiments Embodiments will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例に係る免震構造体1の縦断面
図である。この免震構造体1は粘弾性的性質を有するゴ
ム等の軟質板2と、鋼板等の剛性を有する硬質板3とを
交互に積層して構成されている。FIG. 1 is a vertical sectional view of a base isolation structure 1 according to an embodiment of the present invention. This seismic isolation structure 1 is configured by alternately laminating soft plates 2 such as rubber having viscoelastic properties and hard plates 3 having rigidity such as steel plates.
しかして、本発明において、軟質板2は 25℃、100%引張変形時のヒステリシス比が0.15〜
0.60 5Hz、0.01%変形時の−10℃、30℃における貯蔵弾
性率E(-10)、E(30)の比E(-10)/E(30)が1.0〜3.0 を満足する材料で構成されている。Therefore, in the present invention, the soft plate 2 has a hysteresis ratio of 0.15 to 100 at a tensile deformation of 25 ° C.
0.60 5Hz, 0.01% deformation at −10 ℃, 30 ℃ Storage elastic modulus E (-10) , E (30) ratio E (-10) / E (30) composed of material that satisfies 1.0 ~ 3.0 Has been done.
以下に上記,の限定理由について説明する。The reasons for the above limitation will be described below.
一般に、材料のヒステリシスロス特性、減衰特性の
尺度としては、損失正接tanδ値が用いられる。しか
し、周知の通り、tanδは、材料に微小振幅の刺激に対
する応答遅れとして測定される量であり、地震時に材料
が100〜200%にも達する大変形を受ける免震構造体に使
用する材料のヒステリシスロス特性を記述するパラメー
タとしては不適当である。Generally, the loss tangent tan δ value is used as a measure of the hysteresis loss characteristic and the attenuation characteristic of a material. However, as is well known, tan δ is a quantity measured as a response delay to a stimulus with a small amplitude, and the tan δ of a material used for a seismic isolation structure that undergoes large deformation of 100 to 200% during an earthquake It is unsuitable as a parameter that describes the hysteresis loss characteristic.
そこで本発明では、25℃、100%引張変形時の材料のヒ
ステリシス比(h100)をロス特性のメジャーとした。な
お、引張速度200mm/minで、h100は、第2図の応力−歪
曲線において の面積比で与えられる。Therefore, in the present invention, the hysteresis ratio (h 100 ) of the material at 25 ° C. and 100% tensile deformation is used as the measure of loss characteristics. In addition, at a tensile speed of 200 mm / min, h 100 is the stress-strain curve in FIG. Is given by the area ratio of.
h100は前述の如く、ダンパー(ダンピング)効果のため
には、できるだけ大きいことが望ましいが、このことは
必然的に材料の塑性変形を大きくする。従って、両特性
を良好なものとする25℃におけるh100の範囲は、 0.15≦h100≦0.60 好ましくは 0.20≦h100≦0.55 より好ましくは 0.22≦h100≦0.50 である。It is desirable that h 100 is as large as possible for the damper (damping) effect as described above, but this inevitably increases the plastic deformation of the material. Therefore, the range of h 100 at 25 ° C. for making both properties good is 0.15 ≦ h 100 ≦ 0.60, preferably 0.20 ≦ h 100 ≦ 0.55, and more preferably 0.22 ≦ h 100 ≦ 0.50.
材料の弾性率の温度依存性 周知の通り、免震特性に最も重要な影響を与えるのは、
免震構造体のタテバネ定数、ヨコバネ定数であり、これ
らは材料の弾性率に直接比例する。Temperature dependence of elastic modulus of material As is well known, the most important effect on seismic isolation characteristics is
Vertical spring constant and horizontal spring constant of the base isolation structure, which are directly proportional to the elastic modulus of the material.
一方、免震構造体の使用状況を見ると、一般には常に外
気にさらされる状態で用いられる。冬期には−10℃、夏
期には30℃の環境条件になることは十分考えられる。こ
のような状況に対し、ゴム材料等は、多かれ少なかれ弾
性率が温度依存性を示し、低温程硬くなる傾向を持つ。
更に材料のロス量が大きくなる程、大きな温度依存性を
示す傾向がある。On the other hand, looking at the usage status of the seismic isolation structure, it is generally used in a state where it is always exposed to the outside air. It is highly conceivable that the environmental conditions will be -10 ℃ in winter and 30 ℃ in summer. In such a situation, a rubber material or the like has a more or less elastic modulus that is temperature-dependent, and tends to be harder at lower temperatures.
Furthermore, as the amount of material loss increases, the temperature dependence tends to increase.
本発明においては、材料の弾性率の温度依存性が小さい
こと、5Hz、0.01%歪で動的測定された貯蔵弾性率Eの
−10℃における値E(-10)と30℃における値E(30)との比
が 好ましくは 更に好ましくは であることが好ましい。In the present invention, the temperature dependence of the elastic modulus of the material is small, 5 Hz, the value at -10 ° C. for dynamic measured storage modulus E 0.01% strain E (-10) value at a 30 ° C. E ( 30) Preferably More preferably Is preferred.
上記,の条件を満す軟質板材料としては、各種ゴム
材料が挙げられるが、例えば、エチレンプロピレンゴム
(EPR、EPDM)、ニトリルゴム(NBR)、ブチルゴム、ハ
ロゲン化ブチルゴム、クロロプレンゴム(CR)、天然ゴ
ム(NR)、イソプレンゴム(IR)、スチレンブタジエン
ゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)等が挙げられる。
これらのうち、特にハロゲン化ブチルゴム、EPR、EPD
M、CR、NR、IR、BR、SBRが好ましく、これらを2種以上
ブレンドして用いるのが最も好ましい。As the soft plate material satisfying the above conditions, various rubber materials can be mentioned, for example, ethylene propylene rubber (EPR, EPDM), nitrile rubber (NBR), butyl rubber, halogenated butyl rubber, chloroprene rubber (CR), Natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR) and the like can be mentioned.
Of these, halogenated butyl rubber, EPR, EPD
M, CR, NR, IR, BR and SBR are preferable, and it is most preferable to use a mixture of two or more thereof.
なお、ゴム材料のうち、ロス量は大きくても弾性率の温
度依存性の大きい、スチレン高含有のSBR等は好ましく
ない。Among the rubber materials, SBR containing a large amount of styrene, which has a large temperature dependence of the elastic modulus even if the loss amount is large, is not preferable.
本発明において、前記ゴム材料に、〜の特性を付与
するべく、各種充填剤、可塑剤、軟化剤、オイル等の配
合材を混合しても良いことは言うまでもない。In the present invention, needless to say, the rubber material may be mixed with a compounding material such as various fillers, plasticizers, softeners, and oils in order to impart the properties of to.
本発明において、硬質板3の材質としては、金属、セラ
ミックス、プラスチックス、FRP、ポリウレタン、木
材、紙板、スレート板、化粧板などを用いることができ
る。In the present invention, as the material of the hard plate 3, metal, ceramics, plastics, FRP, polyurethane, wood, paper plate, slate plate, decorative plate and the like can be used.
また、硬質板及び軟質板の形状は、円形、方形、その他
五角形、六角形等の多角形としても良い。Further, the shape of the hard plate and the soft plate may be a circle, a square, or a polygon such as a pentagon or a hexagon.
このような硬質板と軟質板とを接着させるには、接着剤
を用いたり共加硫すればよい。To bond such a hard plate and a soft plate, an adhesive may be used or co-vulcanization may be performed.
なお、免震構造体は、常に使用中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、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、大地震時において
は、ゴム層には局部的に100〜200%にもおよぶ引張歪を
受ける。しかして、このような引張応力や引張歪により
劣化はより一層進行する。Since the seismic isolation structure is constantly exposed to the outside air during use, it is subject to long-term deterioration due to air, humidity, ozone, ultraviolet rays, radiation for nuclear power, and sea breeze at seaside. Further, since it supports the building, it is constantly subjected to a compressive load, and even under normal conditions, a considerable tensile stress is applied to the surface portion of the rubber layer. In addition, during a large earthquake, the rubber layer is locally subjected to tensile strain of 100-200%. However, deterioration progresses further due to such tensile stress and tensile strain.
このようなことから、第3図に示す如く、免震構造体1
の硬質板3及び軟質板2の外周縁部は耐候性に優れたゴ
ム材料の被覆層4で被覆するのが好ましい。Therefore, as shown in FIG. 3, the seismic isolation structure 1
The outer peripheral edge portions of the hard plate 3 and the soft plate 2 are preferably covered with a coating layer 4 of a rubber material having excellent weather resistance.
この被覆層4のゴム材料としては、耐候性の優れたゴム
状ポリマーが望ましく、例えば、ブチルゴム、アクリル
ゴム、ポリウレタン、シリコンゴム、フッ素ゴム、多硫
化ゴム、エチレンプロピレンゴム(ERP及びEPDM)、ハ
イパロン、塩素化ポリエチレン、エチレン酢酸ビニルゴ
ム、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム等が挙
げられる。これらのうち、特にブチルゴム、ポリウレタ
ン、エチレンプロピレンゴム、ハイパロン、塩素化ポリ
エチレン、エチレン酢酸ビニルゴム、クロロプレンゴム
が耐候性の面からは効果的である。更に、軟質板を構成
するゴムとの接着性を考慮した場合には、ブチルゴム、
エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴムが望まし
く、とりわけエチレンプロピレンゴムを用いるのが最も
好ましい。The rubber material of the coating layer 4 is preferably a rubber-like polymer having excellent weather resistance, and examples thereof include butyl rubber, acrylic rubber, polyurethane, silicone rubber, fluororubber, polysulfide rubber, ethylene propylene rubber (ERP and EPDM), and hypalon. , Chlorinated polyethylene, ethylene vinyl acetate rubber, epichlorohydrin rubber, chloroprene rubber and the like. Of these, butyl rubber, polyurethane, ethylene propylene rubber, hypalon, chlorinated polyethylene, ethylene vinyl acetate rubber, and chloroprene rubber are particularly effective from the viewpoint of weather resistance. Furthermore, when considering the adhesiveness with the rubber that constitutes the soft plate, butyl rubber,
Ethylene propylene rubber and chloroprene rubber are desirable, and ethylene propylene rubber is most preferably used.
これらのゴム材料は単独で用いても、2種以上をブレン
ドして用いても良い。また、伸び、その他の特性を改良
するために市販ゴム、例えば、天然ゴム、イソプレンゴ
ム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリ
ルゴム等とブレンドしても良い。更に、これらのゴム材
料には、各種充填剤、老化防止剤、可塑剤、軟化剤、オ
イル等、ゴム材料に一般的な配合剤を混合しても良い。These rubber materials may be used alone or in combination of two or more. Further, it may be blended with a commercially available rubber such as natural rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, nitrile rubber or the like in order to improve elongation and other properties. Further, these rubber materials may be mixed with various fillers, antioxidants, plasticizers, softeners, oils and other compounds commonly used in rubber materials.
このようなゴム材料で形成される被覆層4の厚さは、一
般に厚ければ厚い程、内部保護効果が高く好ましいが、
反面、コスト高となり、また加硫を遅らせるなどの問題
もおきる。このようなことから、被覆層4の厚さは1〜
30mm、望ましくは2〜20mm、とりわけ3〜15mmとするの
が好ましい。ただし、免震構造体に耐火性等が要求され
る場合においては、被覆層を30mmを超える厚さとするこ
とも可能である。Generally, the thicker the coating layer 4 formed of such a rubber material is, the higher the internal protection effect is.
On the other hand, there are problems such as high cost and delayed vulcanization. From the above, the thickness of the coating layer 4 is 1 to
It is preferably 30 mm, desirably 2 to 20 mm, especially 3 to 15 mm. However, when fire resistance is required for the seismic isolation structure, the coating layer can have a thickness exceeding 30 mm.
被覆層4は、硬質板3及び軟質板2と強固に接着するこ
とが重要であるが、接着は、 軟質板2のゴム材料(以下「内部ゴム」ということ
がある。)と被覆層4のゴム材料(以下「被覆ゴム」と
いうことがある。)とを同時に加硫接着する方法。It is important that the coating layer 4 is firmly bonded to the hard plate 3 and the soft plate 2, but the bonding is performed between the rubber material of the soft plate 2 (hereinafter sometimes referred to as “internal rubber”) and the coating layer 4. A method of simultaneously vulcanizing and adhering a rubber material (hereinafter sometimes referred to as "coated rubber").
内部ゴムのみ先に加硫した後、被覆ゴムを加硫させ
て接着させる二段式加硫接着法。A two-stage vulcanization bonding method in which only the internal rubber is vulcanized first and then the coated rubber is vulcanized and bonded.
内部ゴム、被覆ゴムを別々に加硫した後、接着剤で
貼り合せる方法。A method in which internal rubber and coated rubber are separately vulcanized and then bonded with an adhesive.
などにより容易に行える。接着に際し、内部ゴムと被覆
ゴムの接着が不良である場合には、両者の間に両者に対
して接着性の良好な第三のゴム層を介在させても良い。
また、内部ゴム及び/又は被覆ゴムに接着性向上のため
の添加物を配合しても良い。It can be done easily. At the time of adhesion, if the adhesion between the internal rubber and the covering rubber is poor, a third rubber layer having good adhesiveness with respect to both may be interposed therebetween.
Further, an additive for improving adhesiveness may be blended with the internal rubber and / or the coated rubber.
本発明において、硬質板3の材質としては、金属、セラ
ミックス、プラスチックス、FRP、ポリウレタン、木
材、紙板、スレート板、化粧板などを用いることができ
る。また軟質板2としては、各種の加硫ゴム、未加硫ゴ
ム、プラスチックスなどの有機材料、これらの発泡体、
アスファルト、粘土等の無機材質、これらの混合材料な
ど各種のものを用いることができる。In the present invention, as the material of the hard plate 3, metal, ceramics, plastics, FRP, polyurethane, wood, paper plate, slate plate, decorative plate and the like can be used. As the soft plate 2, various vulcanized rubbers, unvulcanized rubbers, organic materials such as plastics, foams thereof,
Various materials such as inorganic materials such as asphalt and clay, and mixed materials thereof can be used.
また、硬質板及び軟質板の形状は、円形、方形、その
他、五角形、六角形等の多角形としても良い。Further, the shape of the hard plate and the soft plate may be circular, rectangular, or polygonal such as pentagon and hexagon.
このような硬質板と軟質板とを接着させるには、接着剤
を用いたり共加硫すれば良い。To bond such a hard plate and a soft plate, an adhesive or co-vulcanization may be used.
ところで、免震構造体は、地震発生時の建物の揺れ等に
より、大きな剪断変形を受ける。特に免震構造体のフラ
ンジ取付側の軟質板の表層部においては、この剪断変形
により、極めて大きな局部歪が発生し、免震構造体の損
傷、破断の原因となっている。By the way, the seismic isolation structure undergoes large shear deformation due to, for example, shaking of the building when an earthquake occurs. Particularly, in the surface layer portion of the soft plate on the flange mounting side of the seismic isolation structure, this shear deformation causes an extremely large local strain, which causes damage or breakage of the seismic isolation structure.
この局部歪は、フランジ取付側の硬質板の曲げ変形に起
因することから、これを防止するべく、本発明において
は、 I フランジ取付側の硬質板の曲げ剛性率を中心側のそ
れに比べて高くする。Since this local strain is caused by bending deformation of the hard plate on the flange mounting side, in order to prevent this, in the present invention, the flexural rigidity of the hard plate on the flange mounting side is set higher than that on the center side. To do.
II フランジ取付側の軟質板の引張り応力を中心側のそ
れに比べて高くする。II Make the tensile stress of the soft plate on the flange mounting side higher than that on the center side.
の少なくとも一方の構成とするのが好ましい。It is preferable to adopt at least one of the above configurations.
Iの構成とする場合、硬質板をフランジ取付側からS1、
S2、S3……SM(SMは中心部にある硬質板)とし、各々の
25℃における曲げ剛性を、ES1、ES2、ES3……ESMとした
場合、硬質板S1の曲げ剛性ES1は硬質板SMの曲げ剛性ESM
に対し、 好ましくは 更に好ましくは となるようにする。In the case of I configuration, the hard plate is S 1 from the flange mounting side,
S 2 , S 3 …… S M (S M is a hard plate in the center)
The flexural stiffness in 25 ℃, E S1, E S2 , E S3 case of the ...... E SM, flexural rigidity E S1 of hard plate S 1 is hard plates S M flexural rigidity E SM
As opposed to Preferably More preferably So that
また硬質板S2の曲げ剛性ES2は硬質板SMの曲げ剛性ESMに
対し、 好ましくは とするのが望ましい。The flexural rigidity E S2 of the hard plate S 2 whereas flexural rigidity E SM of hard plate S M, Preferably Is desirable.
更に硬質板S3の曲げ剛性ES3も、必要に応じて硬質板SM
の曲げ剛性ESMより高くしても良い。Furthermore the flexural rigidity E S3 also hard plates S 3, hard plate optionally S M
It may be higher than the bending stiffness E SM of .
この場合、硬質板S1、S2、S3……SMの曲げ剛性ES1、
ES2、ES3……ESMをES1≧ES2≧ES3≧……ESM(ただし、E
S1=ES2=ES3=……=ESMの場合を除く。)となるよう
に設定しても良く、また、ES1、ES3及びES7(フランジ
側から7番目の硬質板S7の曲げ剛性)がESMより大きく
なるようにランダムに設定しても良い。本発明において
は、要するに、中心側の硬質板の曲げ剛性よりもフラン
ジ側の曲げ剛性が高ければ良く、各々の硬質板の曲げ剛
性は、免震構造体に加えられることが推定される震動等
の方向、程度により適宜設定される。In this case, the bending stiffness E S1 , of the hard plates S 1 , S 2 , S 3 …… S M ,
E S2 , E S3 …… E SM is E S1 ≧ E S2 ≧ E S3 ≧ …… E SM (however, E
Except when S1 = E S2 = E S3 = ... = E SM . ), Or E S1 , E S3 and E S7 (bending rigidity of the seventh hard plate S 7 from the flange side) may be set to be larger than E SM at random. good. In the present invention, in short, it suffices that the bending rigidity of the flange side is higher than the bending rigidity of the hard plate on the center side, and the bending rigidity of each hard plate is estimated to be a vibration added to the base isolation structure, etc. It is appropriately set according to the direction and degree.
フランジ側の硬質板の曲げ剛性を中心側のそれよりも高
くする方法としては、特に制限はないが、 中心側と、同質の材質の硬質板で、その板厚を増加
させる、 中心側と異質の、より高い曲げ剛性を有する材質の
硬質板を用いる、 方法が適当である。の場合、一般に同材質の板の厚さ
が2倍になると曲げ剛性は23倍になるため、必要とする
曲げ剛性を有する板厚は計算により容易に求められる。There is no particular limitation on the method for making the bending rigidity of the hard plate on the flange side higher than that on the center side, but increasing the plate thickness by using a hard plate of the same material as the center side, and increasing the plate thickness The method of using a hard plate made of a material having higher bending rigidity is suitable. For, generally the thickness of the same material of the plate is a bending stiffness 2 triple doubles, plate thickness having a flexural rigidity in need is readily determined by calculation.
IIの構成とする場合、軟質板をフランジ取付側からR1、
R2、R3……RM(RMは中心部にある軟質板)とし、各々の
25℃における100%伸長時の引張り応力(Modulus100)
を、各々、ER1、ER2、ER3……ERMとすると、軟質板R1の
引張り応力ER1は軟質板RMの応力ERMに対し、 好ましくは より好ましくは であることが好ましい。In the case of the II configuration, place the soft plate from the flange mounting side to R 1 ,
And R 2, R 3 ...... R M (R M soft plate in the center), each of
Tensile stress at 100% elongation at 25 ℃ (Modulus100)
Are respectively E R1 , E R2 , E R3 ...... E RM , the tensile stress E R1 of the soft plate R 1 is the stress E RM of the soft plate R M , Preferably More preferably Is preferred.
また軟質板R2の引張り応力ER2は軟質板RMの引張り応力E
RMに対し 好ましくは とするのが好ましい。The tensile stress E R2 of the soft plate R 2 is the tensile stress E R 2 of the soft plate R M.
To RM Preferably Is preferred.
更に軟質板R3の引張り応力ER3も必要に応じて軟質板RM
の引張り応力ERMよりも高くしても良い。Further tensile stress E R3 soft plate R 3 may optionally soft plate R M
It may be higher than the tensile stress E RM of .
この場合、軟質板R1、R2、R3……RMの引張り応力ER1、E
R2、ER3……ERMをER1≧ER2≧ER3≧……≧ERM(ただし、
ER1=ER2=ER3=……=ERMの場合を除く。)となるよう
に設定しても、また、ER1、ER3、ER7(フランジ側から
7番目の軟質板R7の引張り応力)がERMより大きくなる
ように設定しても良い。In this case, the soft plate R 1, R 2, R 3 ...... R M of tensile stress E R1, E
R2 , E R3 ...... E RM is E R1 ≧ E R2 ≧ E R3 ≧ …… ≧ E RM (however,
Except when E R1 = E R2 = E R3 = ... = E RM . ), Or E R1 , E R3 , and E R7 (tensile stress of the seventh soft plate R 7 from the flange side) may be set to be larger than E RM .
フランジ側の軟質板の引張り応力を中心側のそれよりも
高くする方法としては、特に制限はないが、 中心側と同質の基材で、充填材等の配合量を増加さ
せる、 中心側と異質の、引張り応力の高い材質の軟質板を
用いる、 方法が適当である。There is no particular limitation on the method for making the tensile stress of the soft plate on the flange side higher than that on the center side, but it is a base material of the same quality as the center side, and the compounding amount of the filler, etc. is increased. The method of using a soft plate made of a material having a high tensile stress is suitable.
なお、本発明において中心部の軟質板RMの25℃、100%
伸長時の引張り応力ERMは5〜40kg/cm2とするのが好ま
しい。In the present invention, the soft plate R M at the center has a temperature of 25 ° C. and 100%.
The tensile stress E RM during extension is preferably 5 to 40 kg / cm 2 .
このようにすることにより、フランジ近傍の硬質板の曲
げ変形に起因する局部歪の発生が減少され、局部歪によ
る免震構造体の損傷、破断が少なくなり、極めて有利で
ある。By doing so, the occurrence of local strain due to bending deformation of the hard plate near the flange is reduced, and damage and breakage of the seismic isolation structure due to local strain are reduced, which is extremely advantageous.
このような本発明の免震構造体は、免震作用の他に、除
振(防振、制振)等の特性を備えている。The seismic isolation structure of the present invention as described above has characteristics such as vibration isolation (vibration prevention and damping) in addition to the seismic isolation function.
[発明の効果] 以上詳述した通り、本発明の免震構造体は、免震効果と
共にダンパー効果を具備するため、地震発生時の揺れは
免震構造体に吸収され、建物に伝えられる揺れの程度が
減少される。このため大地震の発生時においても、建物
と他の構造物とが衝突したり、水管、ガス管、配管等の
備品が破壊することが防止される。[Advantages of the Invention] As described in detail above, the seismic isolation structure of the present invention has a seismic isolation effect and a damper effect. The degree of is reduced. Therefore, even when a large earthquake occurs, it is possible to prevent the building from colliding with other structures and the damage of equipment such as water pipes, gas pipes, and pipes.
第1図は本発明の実施例に係る免震構造体の縦断面図、
第2図は材料の応力−歪曲線を示すグラフ、第3図は本
発明の他の実施例に係る免震構造体の縦断面図である。 1……免震構造体、2……軟質板、 3……硬質板、4……被覆層。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a seismic isolation structure according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a graph showing a stress-strain curve of a material, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a seismic isolation structure according to another embodiment of the present invention. 1 ... Seismic isolation structure, 2 ... Soft plate, 3 ... Hard plate, 4 ... Coating layer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 E04H 9/02 331 A 9023−2E F16F 1/30 8917−3J ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display area E04H 9/02 331 A 9023-2E F16F 1/30 8917-3J
Claims (1)
質を有する軟質板とを交互に貼り合わせた免震構造体に
おいて、軟質板を構成する材料は、下記,を満足す
るものであることを特徴とする免震構造体。 25℃、100%引張変形時のヒステリシス比が0.15〜
0.60 5Hz、0.01%変形時の−10℃、30℃における貯蔵弾
性率E(-10)、E(30)の比E(-10)/E(30)が1.0〜3.01. In a seismic isolation structure in which a plurality of hard plates having rigidity and soft plates having viscoelastic properties are alternately laminated, the material forming the soft plates satisfies the following: Seismic isolation structure characterized by being present. Hysteresis ratio at 100% tensile deformation at 25 ℃ is 0.15〜
The ratio E (-10) / E (30) of storage elastic moduli E (-10) and E (30) at 0.60 5Hz, 0.01% deformation at -10 ° C and 30 ° C is 1.0 to 3.0.
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