JP2013221576A - Laminated rubber bearing - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、積層ゴム支承に関し、より詳細には橋梁において上部構造と下部構造との間に設置されて上部構造の鉛直荷重を下部構造に伝達するための積層ゴム支承に関する。 The present invention relates to a laminated rubber bearing, and more particularly to a laminated rubber bearing that is installed between an upper structure and a lower structure in a bridge to transmit a vertical load of the upper structure to the lower structure.
積層ゴムを使用した支承に要求される機能として、上部構造の荷重を下部構造に伝達する鉛直荷重支持機能のみならず、上部構造の回転を可能とする回転機能がある。ゴムは荷重を受けると弾性変形する性質を有するので、後者の回転機能はゴムの弾性を利用したものである。他方、鉛直荷重支持機能に関しては、積層ゴムは、上部荷重が回転をしたとき、これに追従するためにゴムに引張応力が発生しない程度に圧縮ひずみを生じることが必要である。 As a function required for the bearing using the laminated rubber, there is not only a vertical load support function for transmitting the load of the superstructure to the substructure, but also a rotation function that enables the superstructure to rotate. Since rubber has the property of elastically deforming when subjected to a load, the latter rotation function utilizes the elasticity of rubber. On the other hand, regarding the vertical load support function, the laminated rubber needs to generate compressive strain to such an extent that no tensile stress is generated in the rubber in order to follow the upper load when it rotates.
積層ゴムに圧縮ひずみが生じると、ゴムは変形しても体積変化を生じないという性質を有することから、ゴムは側方へ大きく膨出するという現象が生じる。このゴムの膨出は、ゴムに局部的なせん断ひずみ(圧縮ひずみ+回転ひずみ)を発生させ、悪影響をもたらす。したがって、積層ゴムは従来構造のまま高面圧化すると、局部せん断ひずみが大きくなり、疲労耐久性が低下する。 When compressive strain occurs in the laminated rubber, the rubber does not change in volume even if it is deformed, so that a phenomenon occurs in which the rubber bulges greatly to the side. This swelling of the rubber generates a local shear strain (compression strain + rotational strain) in the rubber, which has an adverse effect. Therefore, when the laminated rubber is increased in surface pressure with the conventional structure, the local shear strain increases and the fatigue durability decreases.
ゴム層の単層厚を薄くして積層数を増やせば、積層ゴムの鉛直剛性が大きくなって圧縮ひずみを小さくすることができる。また、ゴム材料としてせん断弾性係数(G)が大きなもの、すなわち硬いゴムを使用することにより鉛直剛性を高めることができる。しかし、鉛直剛性が大きくなると、上部構造の回転変形に追従するためには、より多くのゴム層厚が必要となる。すなわち、鉛直剛性と大きくすることと、回転機能を満足することとは相反する要求である。また、硬いゴムは伸び性能が低くなるため、柔らかいゴムよりも局部せん断ひずみに対する許容値が小さい。 If the single layer thickness of the rubber layer is reduced to increase the number of laminated layers, the vertical rigidity of the laminated rubber can be increased and the compressive strain can be reduced. Moreover, vertical rigidity can be improved by using a rubber material having a large shear elastic modulus (G), that is, a hard rubber. However, as the vertical rigidity increases, more rubber layer thickness is required to follow the rotational deformation of the superstructure. That is, increasing the vertical rigidity and satisfying the rotation function are contradictory requirements. Further, since hard rubber has low elongation performance, the allowable value for local shear strain is smaller than that of soft rubber.
この出願の出願人による特許文献1には、積層ゴムの中央部においてゴム層の内部に中間剛性板を埋め込むようにした免震装置が開示されている(段落0050〜段落0052及び図11)。このような積層ゴムによれば、全体としての鉛直剛性が増大し、端部のゴム層の層厚は元のままであるため、回転剛性の増大は抑制される(段落0024)。しかしながら、同文献はゴム材料の硬さを部分的に変えることについては何ら言及がない。
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、高面圧下で使用可能な高い鉛直剛性を発揮しつつ、ゴム層厚を大きくすることなく、回転機能を満足する支承を提供することにある。
The present invention has been made based on the technical background as described above, and achieves the following object.
An object of the present invention is to provide a bearing that satisfies the rotation function without increasing the rubber layer thickness while exhibiting a high vertical rigidity that can be used under a high surface pressure.
この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
すなわち、この発明は、剛性板とゴム層とを交互に積層してなる積層ゴム支承であって、
中央積層部と外周積層部とからなり、中央積層部の積層数を外周積層部の積層数よりも多くし、かつ外周積層部の各ゴム層を中央積層部の各ゴム層よりも柔らかくしたことを特徴とする積層ゴム支承にある。
The present invention employs the following means in order to achieve the above object.
That is, this invention is a laminated rubber bearing formed by alternately laminating rigid plates and rubber layers,
Consisting of a central laminated part and an outer peripheral laminated part, the number of laminated parts in the central laminated part is larger than the number of laminated parts in the outer laminated part, and each rubber layer in the outer laminated part is made softer than each rubber layer in the central laminated part Laminated rubber bearing characterized by
この発明によれば、積層ゴム支承は中央積層部において積層数が多く(ゴム層の層厚が薄い)、しかもゴム材料が硬いことから、鉛直剛性が大きくなり、圧縮ひずみを小さくすることができる。逆に回転変形が支配的になる外周積層部においては積層数が少なく(ゴム層の層厚が厚い)、しかもゴム材料が柔らかいことから、回転変形への追従が可能で、また局部せん断ひずみに対する許容値を大きくすることができる。したがって、鉛直剛性を高めつつ疲労耐久性を高めることができるので、高面圧下で使用することが可能となる。 According to this invention, the laminated rubber bearing has a large number of laminated layers (thickness of the rubber layer is thin) in the central laminated portion, and since the rubber material is hard, the vertical rigidity is increased and the compressive strain can be reduced. . On the other hand, in the outer peripheral laminated part where rotational deformation dominates, the number of laminated layers is small (the rubber layer is thick) and the rubber material is soft, so it is possible to follow the rotational deformation and against local shear strain. The allowable value can be increased. Therefore, the fatigue durability can be increased while increasing the vertical rigidity, so that it can be used under a high surface pressure.
この発明の実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図1は、この発明の実施形態を示す鉛直方向断面図である。積層ゴム支承1は、剛性板である鋼板2,3とゴム層4,5とを積層し、平面形状が矩形あるいは円形をなすように作られる。図2に平面形状を矩形とした場合の実施形態が示されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a vertical sectional view showing an embodiment of the present invention. The laminated
積層ゴム支承1は、より具体的には中央積層部1aと、これを取り囲む外周積層部1bとからなる。鋼板2は、積層ゴム支承1全体の平面的な外形寸法と略等しい、辺長a,bを有する、従来と同様の矩形のものである。鋼板3は鋼板2の辺長a,bよりも小さな辺長a’,b’を有する矩形のものである。これら大面積の鋼板2と小面積の鋼板3とは、それらの中心が積層ゴム支承1の鉛直方向中心軸線と一致するように交互に配置される。
More specifically, the laminated
中央積層部1aは鋼板2及び鋼板3が重なり合う部分によって規定される。すなわち、中央積層部1aの平面的な領域は、鋼板3が配置されている領域である。外周積層部1bは鋼板2のみが重なり合う部分によって規定される。すなわち、外周積層部1bの平面的な領域は、鋼板2が配置されている平面的な領域から鋼板3が配置されている平面的な領域を減じた、矩形環状の領域である。したがって、また、図1からも容易に理解されるように、中央積層部1aの積層数は、外周積層部1bの積層数よりも多くなっている。
The central laminated
中央積層部1aの積層数が外周積層部1bの積層数よりも多いことから、中央積層部1aのゴム層4は外周積層部1bのゴム層5よりも層厚が薄くなる。この発明では、以上の点に加えて、外周積層部1bのゴム層5を中央積層部1aのゴム層4よりも柔らかくしてある。
Since the number of laminated layers in the central laminated
上記のように、この発明による積層ゴム支承1は、中央積層部1aの積層数が多く(ゴム層の層厚が薄い)、しかもゴム層4が硬いことから、鉛直剛性が大きくなり、圧縮ひずみを小さくすることができる。逆に外周積層部1bは積層数が少なく(ゴム層の層厚が厚い)、しかもゴム層5が柔らかいことから、回転変形への追従が可能で、また局部せん断ひずみ(図3の鎖線で示す円で囲んだ部分)に対する許容値を大きくすることができる。したがって、この発明の積層ゴム支承1によれば、鉛直剛性を高めつつ疲労耐久性を高めることができるので、高面圧下で使用することが可能となる。
As described above, the laminated
ここで、積層数であるが、積層ゴム支承のコンパクト化、低コスト化を図るためには、なるべく少ない積層数とすることが望ましい。図示の実施形態では、中央積層部1aが4層、外周積層部1bが2層という構成が採用されている。
Here, the number of laminated layers is preferably as small as possible in order to reduce the size and cost of the laminated rubber support. In the illustrated embodiment, a configuration in which the central laminated
また、中央積層部1aの領域については、これを規定する鋼板3の辺長(円形の場合は直径)を、外周積層部1bを規定する鋼板2の辺長の1/2(a'=a/2, b'=b/2 )程度とすることが望ましい。ゴム層4,5の硬さについては、一般的な橋梁の要求性能に対しては、せん断弾性係数G値で中央積層部1aのゴム層4が 1.2N/mm2 程度、外周積層部1bのゴム層5が 0.8/mm2 程度が適用される。要求性能が通常と異なる場合は、これとは違った数値の組み合わせが適用される。
Moreover, about the area | region of the center laminated
積層ゴム支承1は、周知の積層ゴムと同様に、鋼板2,3及びゴム層4,5を加硫接着して作られる。ゴム層4,5の材料としては、クロロプレン系の合成ゴムや天然ゴムを用いることができるが、疲労耐久性等の観点から天然ゴムを用いることが望ましい。積層ゴム支承1の外周は、被覆ゴム層6で覆われている。
The laminated
図4〜図6は、上記積層ゴム支承1を橋梁において滑り支承の本体(ゴム沓)として組み込んだ使用例を示している。上部構造である橋桁11(鋼桁)のフランジ12の下面には中央にボス孔14を有する矩形のソールプレート13が溶接により固着されている。このソールプレート13の下面に、矩形の鋼板からなる上沓15がボルト17により固定されている。上沓15は、ボス孔14に嵌合するせん断キー16を有している。
4 to 6 show an example of use in which the laminated rubber bearing 1 is incorporated as a main body (rubber rod) of a sliding bearing in a bridge. A rectangular
上沓15の下面には滑り部材であるステンレス鋼板18が設けられている。このステンレス鋼板18は上沓15の下面に形成された凹部に、表面が上沓15と同一面となるように嵌め込まれたうえ、溶接により上沓15に固着されている。上沓15の橋軸方向(X方向)両側部には橋軸方向に延びる段部19を有する切欠部20,20が形成されている。
A
下部構造である橋脚22の上面には、矩形の鋼板からなる下沓21がアンカーボルト23を介して固定されている。下沓21の橋軸方向両側部にはサイドブロック24,24が固定ボルト25を介して取外し自在に固定されている。サイドブロック24は上端に張出部26を有し、この張出部26は上沓15の段部19に緩く係合している。この係合により、橋桁11の橋軸直角方向(Y方向)の移動と、橋桁11の上揚移動とが制限される。
A
この発明による積層ゴム支承1は、下沓21の上面に載置される。下沓21には積層ゴム支承1のずれを抑止し、また位置決めをするための複数のずれ止めプレート28が、積層ゴム支承1の下端部外周に位置するように設けられている。
The
積層ゴム支承1の上面には、矩形の鋼板からなる中間プレート30が載置されている。中間プレート30の上面には滑り部材であるテフロン(登録商標、以下同じ)板32が設けられ、テフロン板32はステンレス板18に滑動可能に圧接している。テフロン板32は平面円形に形成され、中間プレート30の上面に形成された凹部に嵌め込まれ、接着されている。この状態でテフロン板32の表面は、中間プレート30の上面から突出する。
An
中間プレート30の橋軸方向両側部31,31は積層ゴム支承1の上面から張り出している。この両側部31,31には切欠部34,34が形成されている。そして、これらの切欠部34、34にはサイドブロック24,24が緩く嵌入し、係合している。
Both
上記のような滑り支承において、上部構造11に地震等により水平荷重が作用すると、上部構造11は橋軸方向に移動する。その際、中間プレート30にもステンレス板18とテフロン板32との間の摩擦力を介して水平荷重が作用するが、中間プレート30はサイドブロック24に係合して拘束されているので、移動することができない。したがって、橋桁11の水平移動は、摩擦力に抗してのステンレス板18とテフロン板32とのすべりによってのみ実現され、積層ゴム支承1には水平荷重が伝達されることはなく、せん断変形を起こすことはない。すなわち、積層ゴム支承1は水平荷重を伝達する機能を持っていないが、上部構造11の鉛直荷重を下部構造22に伝達する機能と、上部構造11の回転に追従する機能を持っている。
In the sliding bearing as described above, when a horizontal load acts on the
1:積層ゴム支承
1a:中央積層部
1b:外周積層部
2:剛性板(鋼板)
3:剛性板(鋼板)
4:ゴム層
5:ゴム層
1:
3: Rigid plate (steel plate)
4: Rubber layer 5: Rubber layer
Claims (1)
中央積層部と外周積層部とからなり、中央積層部の積層数を外周積層部の積層数よりも多くし、かつ外周積層部の各ゴム層を中央積層部の各ゴム層よりも柔らかくしたことを特徴とする積層ゴム支承。 A laminated rubber bearing in which rigid plates and rubber layers are alternately laminated,
Consisting of a central laminated part and an outer peripheral laminated part, the number of laminated parts in the central laminated part is larger than the number of laminated parts in the outer laminated part, and each rubber layer in the outer laminated part is made softer than each rubber layer in the central laminated part Laminated rubber bearing characterized by
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CN104032673A (en) * | 2014-06-17 | 2014-09-10 | 同济大学 | Laminated rubber support reinforced by combining fine high-strength steel wire meshes and steel fibers |
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CN104032673A (en) * | 2014-06-17 | 2014-09-10 | 同济大学 | Laminated rubber support reinforced by combining fine high-strength steel wire meshes and steel fibers |
WO2020100940A1 (en) * | 2018-11-13 | 2020-05-22 | オムロン株式会社 | Bearing plate bearing device, calculation device, method for mounting bearing plate bearing device, and method for replacing rigid body plate |
JP2020079508A (en) * | 2018-11-13 | 2020-05-28 | 首都高速道路株式会社 | Bearing plate bearing device, arithmetic unit, bearing plate bearing device mounting method, and rigid plate replacement method |
JP7173840B2 (en) | 2018-11-13 | 2022-11-16 | 首都高速道路株式会社 | Bearing plate bearing device, computing device, bearing plate bearing device installation method, and rigid plate replacement method |
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