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JPH0754132B2 - Seismic isolation device - Google Patents
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JPH0754132B2 - Seismic isolation device - Google Patents

Seismic isolation device

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Publication number
JPH0754132B2
JPH0754132B2 JP2529786A JP2529786A JPH0754132B2 JP H0754132 B2 JPH0754132 B2 JP H0754132B2 JP 2529786 A JP2529786 A JP 2529786A JP 2529786 A JP2529786 A JP 2529786A JP H0754132 B2 JPH0754132 B2 JP H0754132B2
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seismic isolation
damping
isolation device
hysteresis
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    • F16F1/40Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers consisting of a stack of similar elements separated by non-elastic intermediate layers
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、機器及び構造物に地震力を伝えないようにす
る為の免震装置に係り、特に免震効果とダンピング効果
を兼備する改良された免震装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a seismic isolation device for preventing transmission of seismic force to devices and structures, and in particular to an improvement having both seismic isolation effect and damping effect. Seismic isolation device.

[従来の技術] 複数個の鋼板とゴム板とを交互に積層した構造体(免震
ゴム)が、地震時の防振性を満たす支承部材として、最
近注目をあびている。
[Prior Art] A structure (seismic isolation rubber) in which a plurality of steel plates and rubber plates are alternately laminated has recently attracted attention as a bearing member that satisfies the vibration damping property during an earthquake.

このような免震ゴムは、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
率の小さい免震ゴム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作用を有し、
かかる作用により、地震により建物が受ける加速度は非
常に小さくなる。
This type of seismic isolation rubber inserts a seismic isolation rubber that is laterally soft, that is, has a low shear rigidity, between a rigid building such as concrete and the foundation, so that the natural period of a concrete building is Has the effect of shifting from the cycle,
Due to this action, the acceleration that the building receives due to the earthquake becomes extremely small.

このような免震ゴムにおいては、地震による変形後は再
び元の位置へ戻る(弾性変形)ことが大きな特徴とされ
ており、しかも、免震ゴムのクリープ現象による建物の
沈下を極力小さくする為に、免震ゴム自体のエネルギー
吸収能力(減衰効果)は極めて小さいものとなってい
る。このため、従来、免震ゴムは、その材料特性として
ヒステリシスロスの小さいゴム材料を用いて構成されて
いる。
This type of seismic isolation rubber is characterized by returning to its original position (elastic deformation) again after deformation due to an earthquake, and in order to minimize the settlement of the building due to the creep phenomenon of the seismic isolation rubber. Moreover, the energy absorption capacity (damping effect) of the seismic isolation rubber itself is extremely small. Therefore, conventionally, the seismic isolation rubber has been configured by using a rubber material having a small hysteresis loss as its material property.

しかしながら、このような低減衰の免震ゴムのみを用い
る免震装置では、地震時の建物のゆっくりした横揺れ
は、地震が治まった後も長時間にわたって残るため、こ
の横揺れ量が大きいと、免震ゴム自身の破損はもとよ
り、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危険性がある。
However, in such a seismic isolation device using only low-damping seismic isolation rubber, the slow rolling motion of a building during an earthquake remains for a long time even after the earthquake has subsided. Not only the seismic isolation rubber itself may be damaged, but there is also the risk of 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、この横揺れ変位をできるだけ
早く減少させるために、地震力が加わった際に直ちに塑
性変形をする軟質金属などでできた塑性ダンパーを併用
する方法がとられている。例えば、免震ゴムの内部をく
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、免震ゴム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が提案されている。
Therefore, in order to reduce the rolling displacement as quickly as possible, a method of using a plastic damper made of a soft metal or the like that immediately plastically deforms when an earthquake force is applied is used. For example, by hollowing out the inside of the seismic isolation rubber, embedding lead in this part, and using the plastic deformation of lead during an earthquake to give a damping effect to the seismic isolation rubber, seismic isolation effect and damper effect (damping effect) ) Has been proposed.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながらこのような免震装置では、地震エネルギー
の吸収機能は増大されるものの、塑性ダンパーが高弾性
であることに起因する新たな共震現象が高周波領域に現
われ免震装置としては好ましくない。
[Problems to be solved by the invention] However, in such a seismic isolation device, although the seismic energy absorbing function is increased, a new co-seismic phenomenon due to the high elasticity of the plastic damper is applied to the high frequency region. It appears and is not preferable as a seismic isolation device.

しかも、免震ゴムとダンパーを併用設置する方法は、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。
In addition, the method of installing the seismic isolation rubber and the damper together makes the installation work complicated, which leads to a significant increase in cost and is not an advantageous method.

また、鉛入り免震ゴムにおいては、大地震の際の免震ゴ
ムの大変形時に、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、免震ゴム全
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 the case of lead-containing seismic isolation rubber, when the seismic isolation rubber is largely deformed in the event of a large earthquake, a hard plate such as a steel plate damages lead, and the damaged lead damages a soft plate such as rubber. It is easy to cause the entire break. 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、本発明の免震装置は、従
来免震ゴム素材として用いられている通常の低減衰ゴム
よりなる免震ゴムと、高減衰ゴムよりなる免震ゴムとを
並列に設置し、低減衰ゴムよりなる免震ゴムで主に垂直
方向の荷重を支持し、高減衰ゴムよりなる免震ゴムで主
に水平方向の減衰力を担うようにすることにより、免震
効果と減衰効果及び耐クリープ性を兼備するように構成
したものである。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the seismic isolation device of the present invention includes a seismic isolation rubber made of a normal low-damping rubber that has been conventionally used as a seismic isolation rubber material, Seismic isolation rubber made of damping rubber is installed in parallel, the vertical damping force is mainly supported by the damping rubber made of low damping rubber, and the damping force in the horizontal direction is mainly made by the damping rubber made of high damping rubber. By carrying it, it is configured to have both a seismic isolation effect, a damping effect, and creep resistance.

即ち、本発明者らは、従来の免震ゴムの欠点を解消し、
減衰性を付与するには、変位復元力、繰り返し耐久性、
製造コスト、メインテナンス等を総合的に検討した結
果、ゴム自身の高減衰性(高ヒステリシス性)を利用す
るのが最良の方法であると判断した。一方、特定のゴム
材料から最大の減衰効果を引出す方法について鋭意検討
した結果、地震時にゴム自身が最大に変形するような構
造体、即ちゴム−硬質板積層構造体とするのが好適であ
ることを見出し、高ヒステリシス性のゴム材料と鋼板等
の硬質板を複数個交互に積層した高減衰の免震ゴムを創
案し、特許出願した。
That is, the present inventors have solved the drawbacks of the conventional seismic isolation rubber,
Displacement restoring force, repeated durability,
As a result of comprehensive examination of manufacturing cost, maintenance, etc., it was judged that the best method is to utilize the high damping property (high hysteresis property) of the rubber itself. On the other hand, as a result of diligent study on the method of extracting the maximum damping effect from a specific rubber material, it is preferable to use a structure in which the rubber itself deforms to the maximum when an earthquake occurs, that is, a rubber-hard plate laminated structure. Was found, a high damping base isolation rubber in which a plurality of high hysteresis rubber materials and a plurality of hard plates such as steel plates were alternately laminated was applied for a patent.

ところで、この高減衰の免震ゴムにおいて、ダンパーと
しての作用のみを考えた場合、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、建物を支える免震装置としては
望ましくない副作用が現れる。そこで、更に検討を重ね
た結果、基本的には、この高減衰免震ゴムと並列して従
来の低減衰免震ゴムを設置し、鉛直荷重の一部又は全部
を低減衰免震ゴムが支えるように設計することにより、
この問題を解決することができることを見出し、本発明
を完成させた。
By the way, in this highly damped seismic isolation rubber, a material having a large hysteresis loss is preferable when only considering the action as a damper. However, when the hysteresis loss increases, creep increases, and the temperature dependence of the elastic modulus increases, which causes undesirable side effects for a seismic isolation device that supports a building. Therefore, as a result of further studies, basically, a conventional low damping seismic isolation rubber was installed in parallel with this high damping seismic isolation rubber, and the low damping seismic isolation rubber supports part or all of the vertical load. By designing
They have found that this problem can be solved and completed the present invention.

即ち、本発明の免震装置は、後述の高減衰免震ゴムによ
って、免震装置として必要な減衰性を発現させる一方、
従来の低減衰免震ゴムによって建物又は機器による鉛直
荷重の一部又は全部を支持させることによってクリープ
を所定以下にするように構成したものである。
That is, the seismic isolation device of the present invention, by the high-damping seismic isolation rubber described later, while exhibiting the damping properties required as a seismic isolation device,
A conventional low-damping seismic isolation rubber is used to support a part or all of the vertical load of a building or equipment so that creep can be kept below a predetermined level.

[作用] 本発明において、高減衰の免震ゴムは、免震効果と供
に、優れたダンピング効果により良好な減衰性を発現す
る。一方、低減衰の免震ゴムは、免震効果と共に、良好
な耐クリープ性を発現する。
[Operation] In the present invention, the highly damped seismic isolation rubber exhibits a good damping property due to an excellent damping effect together with the seismic isolation effect. On the other hand, the low damping seismic isolation rubber exhibits good creep resistance together with the seismic isolation effect.

このため、本発明の免震装置によれば、建物へ伝えられ
る揺れが緩和され、建物を安定性良く長期間確実に支承
することが可能となる。
Therefore, according to the seismic isolation device of the present invention, the sway transmitted to the building is alleviated, and the building can be supported stably and reliably for a long period of time.

[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装置1を建物2と
土台3との間に設置した状態を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view showing a state where a seismic isolation device 1 according to an embodiment of the present invention is installed between a building 2 and a base 3.

第1図に示す如く、本発明の免震装置1は、高減衰免震
ゴム4と低減衰免震ゴム5とを並列に設置した構成とさ
れている。図中、6、7、8、9はフランジである。本
発明において免震ゴム4、5は、いずれもゴム板11、13
と、鋼板等の剛性を有する硬質板12、14とをそれぞれ交
互に積層して構成されている。
As shown in FIG. 1, the seismic isolation device 1 of the present invention has a structure in which a high damping seismic isolation rubber 4 and a low damping seismic isolation rubber 5 are installed in parallel. In the figure, 6, 7, 8 and 9 are flanges. In the present invention, the seismic isolation rubbers 4 and 5 are both rubber plates 11 and 13.
And hard plates 12 and 14 having rigidity such as steel plates are alternately laminated.

なお、本発明の免震装置において、高減衰免震ゴム4と
低減衰免震ゴム5とを、どのような割合(個数、断面積
等)で並列設置するか、あるいは、硬質板12、14とゴム
板11、13との積層比をどのような値とするかは、実際に
装置を設置する構造物又は機器について要求される免震
性能に対して、バネ定数、減衰効果、クリープ性能、バ
ネ定数の温度依存性などを加味して決定される。
In the seismic isolation apparatus of the present invention, the high damping base isolation rubber 4 and the low damping base isolation rubber 5 are installed in parallel at what ratio (number, sectional area, etc.) or the hard plates 12, 14 are installed. What is the value of the lamination ratio between the rubber plate 11 and the rubber plate 11, 13 is, for the seismic isolation performance required for the structure or equipment in which the device is actually installed, the spring constant, the damping effect, the creep performance, It is determined in consideration of the temperature dependence of the spring constant.

本発明において高減衰免震ゴム4のゴム板11に用いられ
る高減衰ゴム、即ち、高ヒステリシスゴムは、その25
℃、100%引張変形時のヒステリシス比h100が0.25〜0.7
0であって、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(3
0)が1.0〜3.0を満足する材料であることが好ましい。
In the present invention, the high damping rubber used for the rubber plate 11 of the high damping base isolation rubber 4, that is, the high hysteresis rubber is
Hysteresis ratio h 100 at 100% tensile deformation at ℃ is 0.25 to 0.7
0, storage modulus E (-10) at 10 ° C and 30 ° C at 5Hz, 0.01% deformation, ratio of E (30) E (-10) / E (3
It is preferable that 0) is a material satisfying 1.0 to 3.0.

一方、低減衰免震ゴム5のゴム板13に用いられる低減衰
ゴム、即ち、低ヒステリシスゴムは、その25℃、100%
引張変形時のヒステリシス比h100が0.05〜0.20であっ
て、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.
0〜1.5を満足する材料であることが好ましい。
On the other hand, the low damping rubber used for the rubber plate 13 of the low damping base isolation rubber 5, that is, the low hysteresis rubber is
Hysteresis ratio h 100 of the tensile deformation is a 0.05 to 0.20, 5 Hz, -10 ° C. at 0.01% deformation, the storage elastic modulus E (-10) at 30 ° C., the ratio E of E (30) (-10) / E (30) is 1.
A material satisfying 0 to 1.5 is preferable.

以下に上記特性の好適範囲の理由について説明する。The reason for the preferable range of the above characteristics will be described below.

材料のヒステリシス比 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100〜2
00%にも達する大変形を受ける免震ゴムに使用する材料
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。
Material Hysteresis Ratio In general, loss tangent tan δ is used as a measure of material hysteresis loss characteristics and damping characteristics. However, as is well known, tan δ is a quantity measured as a response delay to a stimulus with a small amplitude in the material, and when the material is 100 to 2
It is unsuitable as a parameter to describe the hysteresis loss characteristics of materials used for base-isolated rubber that undergoes large deformation of up to 00%.

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、高ヒス
テリシスゴム材料としては、25℃におけるh100の範囲
が、好ましくは 0.25≦h100≦0.70 より好ましくは 0.30≦h100≦0.65 であることが望まれる。
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, as the high hysteresis rubber material, it is desired that the range of h 100 at 25 ° C. is preferably 0.25 ≦ h 100 ≦ 0.70, more preferably 0.30 ≦ h 100 ≦ 0.65.

一方、低ヒステリシスゴム材料としては、25℃における
h100の範囲が 0.05≦h100≦0.20 であることが望ましい。
On the other hand, as a low hysteresis rubber material,
It is desirable that the range of h 100 is 0.05 ≦ h 100 ≦ 0.20.

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、免震ゴム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、低温度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 seismic isolation rubber, 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 response to such a situation, the rubber material or the like shows a temperature dependence of the elastic modulus to a greater or lesser degree, and tends to become hard at a low temperature. 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は、高ヒ
ステリシスゴムに対しては、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 が望ましく、一方、低ヒステリシスゴムに対しては、 であることが望ましい。
In the present invention, the temperature dependence of the elastic modulus of the material is, for high hysteresis rubber, the value E (-10) of the storage elastic modulus E dynamically measured at 5 Hz and 0.01% strain at -10 ° C. 30
The ratio with the value E (30) at ℃ is Preferably On the other hand, for low hysteresis rubber, Is desirable.

なお、本発明において用いられる、高ヒステリシスゴム
材料としては、前述した特性を満足するものであればい
かなるものも用い得るが、エチレンプロピレンゴム(EP
R、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)等から選ばれる1種
ないし2種以上からなるゴム100重量部に対し、シクロ
ペンタジエン樹脂又はジシクロペンタジエン樹脂を15〜
100重量部配合し加硫したものが、破壊特性に優れか
つ、金属との接着性も優れていることから好ましく用い
られる。
As the high hysteresis rubber material used in the present invention, any material may be used as long as it satisfies the above-mentioned characteristics.
R, 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), etc. 15 parts by weight of cyclopentadiene resin or dicyclopentadiene resin to 100 parts by weight of rubber composed of one or more kinds of
A mixture obtained by mixing 100 parts by weight and vulcanized is preferably used because it has excellent fracture properties and excellent adhesion to a metal.

なお、上記ゴム材料に、各種充填剤、可塑剤、軟化剤、
オイル等の通常用いられる配合剤を配合してもよい。
In addition, various fillers, plasticizers, softeners,
You may mix | blend normally used compounding agents, such as oil.

一方、低ヒステリシスゴム材料としては、前述した特性
を満足するゴムであればいかなるものも用いられる。
On the other hand, as the low hysteresis rubber material, any rubber can be used as long as it satisfies the above-mentioned characteristics.

本発明において、硬質板12、14の材質としては、鋼等の
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 plates 12 and 14, metal such as steel, ceramics, plastics, FRP, polyurethane, wood, paper plate, slate plate, and decorative plate can be used.

また、ゴム板11、13を及び硬質板12、14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 shapes of the rubber plates 11 and 13 and the hard plates 12 and 14 may be circular, rectangular, polygonal such as pentagonal and hexagonal.

このようなゴム板と硬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 rubber plate and a hard plate, an adhesive may be used or co-vulcanization may be performed.

なお、免震ゴムは、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 rubber 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. Moreover, the rubber layer is locally subjected to 100-200% tensile strain during a large earthquake. However, deterioration progresses further due to such tensile stress and tensile strain.

このようなことから、高減衰免震ゴム4においても、低
減衰免震ゴム5においても、第3図に示す如く、免震ゴ
ム4(又は5)の外周を耐候性に優れたゴム材料等の被
覆層15で被覆するのが好ましい。
Therefore, in both the high damping seismic isolation rubber 4 and the low damping seismic isolation rubber 5, as shown in FIG. 3, the outer circumference of the seismic isolation rubber 4 (or 5) is made of a rubber material or the like having excellent weather resistance. It is preferable to coat with the coating layer 15.

この被覆層15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(FRP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、ゴム板11、13
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。
As the rubber material of the coating layer 15, a rubber-like polymer having excellent weather resistance is desirable, and for example, butyl rubber, acrylic rubber, polyurethane, silicone rubber, fluororubber, polysulfide rubber, ethylene propylene rubber (FRP and EPDM), 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. Further, the rubber plates 11 and 13
Considering the adhesiveness with the rubber constituting the rubber, butyl rubber, ethylene propylene rubber, and chloroprene rubber are preferable, 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、その他の物性を改良
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。
特に、シクロペンタジエン又はジシクロペンタジエン樹
脂を、ゴム材料100重量部に対し10〜40重量部、更にロ
ジン誘導体を5〜20重量部添加することにより、破壊特
性、金属との接着性等が大幅に改良され、極めて有利で
ある。なお、この場合、ロジン誘導体としては、主成分
がアビエチン酸、ピマール酸及びこれらに類似した構造
のカルボン酸の混合物で各種のロジン系エステル、重合
ロジン、水素添加ロジン、硬化ロジン、ハイロジン、樹
脂酸亜鉛、変性ロジン等が挙げられる。
These rubber materials may be used alone or in combination of two or more. Further, in order to improve elongation and other physical properties, it may be blended with a commercially available rubber such as natural rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, nitrile rubber and the like. Further, these rubber materials may be mixed with various fillers, antioxidants, plasticizers, softeners, oils and other compounds commonly used in rubber materials.
In particular, by adding cyclopentadiene or dicyclopentadiene resin in an amount of 10 to 40 parts by weight and 100 parts by weight of a rubber material, and further adding 5 to 20 parts by weight of a rosin derivative, the breaking property and the adhesion to a metal can be significantly Improved and highly advantageous. In this case, as the rosin derivative, the main components are abietic acid, pimaric acid and a mixture of carboxylic acids having a similar structure to various rosin-based esters, polymerized rosin, hydrogenated rosin, cured rosin, hyrosin, resin acid. Examples thereof include zinc and modified rosin.

このようなゴム材料で形成される被覆層15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15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、免震装置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。
The thickness of the coating layer 15 formed of such a rubber material is generally preferably thicker, as the internal protection effect is higher,
On the other hand, there are problems such as high cost and delayed vulcanization. Therefore, the coating layer 15 has a thickness of 1 to
It is preferably 30 mm, desirably 2 to 20 mm, especially 3 to 15 mm. However, if the seismic isolation device is required to have fire resistance, the coating layer can have a thickness of more than 30 mm.

被覆層15は、硬質板12、14及びゴム板11、13と強固に接
着することが重要であるが、接着は、 ゴム板11、13のゴム材料(以下「内部ゴム」というこ
とがある。)と被覆層15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 15 is firmly adhered to the hard plates 12 and 14 and the rubber plates 11 and 13, but the adhesion is sometimes referred to as a rubber material of the rubber plates 11 and 13 (hereinafter, referred to as “internal rubber”). ) And the rubber material of the coating layer 15 (hereinafter referred to as “coated rubber”)
There is a thing. ) And vulcanization adhesion of and.

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
り合わせる方法。
A method of vulcanizing the internal rubber and the coated rubber separately and then bonding them with an adhesive.

などにより容易に行なえる。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.

なお、第1図又は第3図で説明した免震装置は本発明の
一実施例であって、本発明は何ら図示のものに限定され
るものではない。
The seismic isolation device described with reference to FIG. 1 or 3 is an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the illustrated one.

例えば、高減衰免震ゴムと低減衰免震ゴムとは、第1図
の如く隔離した状態で並列設置されるのみではなく、両
免震ゴムを一体化したものとしても良い。
For example, the high-damping seismic isolation rubber and the low-damping seismic isolation rubber are not limited to being installed in parallel as shown in FIG. 1, but both seismic isolation rubbers may be integrated.

[発明の効果] 以上詳述した通り、本発明の免震装置は、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、配線等の備
品が破壊することが防止される。
[Effects of the Invention] As described in detail above, the seismic isolation device of the present invention has both a seismic isolation effect and a damper effect. Therefore, the seismic vibration at the occurrence of an earthquake is absorbed by the seismic isolation structure and is transmitted to the building. The degree 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 wiring.

なお、本発明の免震装置は免震効果の他に、除震(防
振、抑振)等の優れた効果も十分に期待できるものであ
る。
In addition to the seismic isolation effect, the seismic isolation device of the present invention can sufficiently expect excellent effects such as vibration removal (vibration prevention and vibration suppression).

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の実施例に係る免震装置を示す断面図、
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ゴムの縦断面図である。 1……免震装置、4……高減衰免震ゴム、5……低減衰
免震ゴム、15……被覆層。
FIG. 1 is a sectional view showing a seismic isolation device according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a graph showing a stress-strain curve of the material, and FIG. 3 is a vertical sectional view of a seismic isolation rubber according to another embodiment of the present invention. 1 …… Seismic isolation device, 4 …… High damping seismic isolation rubber, 5 …… Low damping seismic isolation rubber, 15 …… Coating layer.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】鉛直荷重を支持しかつ水平方向に弾性変形
する免震装置において、主に垂直方向の荷重を支持する
低減衰の積層ゴムと、主に水平方向の減衰力を担う高減
衰の積層ゴムとを並列に設置したことを特徴とする免震
装置。
1. A seismic isolation device that supports a vertical load and elastically deforms in a horizontal direction. A low-damping laminated rubber that mainly supports a vertical load, and a high-damping rubber that mainly bears a horizontal damping force. A seismic isolation device characterized by installing laminated rubber in parallel.
【請求項2】積層ゴムは硬質板とゴム板とを交互に積層
したものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項
に記載の免震装置。
2. The seismic isolation device according to claim 1, wherein the laminated rubber is formed by alternately laminating hard plates and rubber plates.
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