特開 2022-172852 免震構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022172852

(43)【公開日】2022-11-17

(54)【発明の名称】免震構造

(51)【国際特許分類】

   F16F 15/04 20060101AFI20221110BHJP

   E04H 9/02 20060101ALI20221110BHJP

【ＦＩ】

F16F15/04 E

F16F15/04 P

E04H9/02 331A

E04H9/02 331E

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021079135

(22)【出願日】2021-05-07

(71)【出願人】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】黒川 雄太

(72)【発明者】

【氏名】山下 真吾

(72)【発明者】

【氏名】曽根 孝行

【テーマコード（参考）】

2E139

3J048

【Ｆターム（参考）】

2E139AA01

2E139AC19

2E139CA02

2E139CA21

2E139CB04

2E139CB20

2E139CC02

3J048AA03

3J048BA08

3J048BG04

3J048BG10

3J048DA01

3J048EA38

(57)【要約】

【課題】上部構造体と下部構造体とが相対変位する方向に関わらず、変位を抑制できる免震構造を提供する。
【解決手段】免震構造２０は、下部構造体１２と、下部構造体１２の上方に配置された上部構造体１４と、上部構造体１４と下部構造体１２との間に設けられ、上部構造体１４を下部構造体１２と相対移動可能に支持すると共にフランジ３６が固定された積層ゴム３２と、上部構造体１４又は下部構造体１２に設けられ、フランジ３６が滑動するすべり板３８と、すべり板３８が設けられた上部構造体１４又は下部構造体１２に取付けられると共にフランジ３６に取り囲まれ、上部構造体１４と下部構造体１２とが相対移動した際、フランジ３６と当接して積層ゴム３２を水平変形させるストッパー４０と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

下部構造体と、
前記下部構造体の上方に配置された上部構造体と、
前記上部構造体と前記下部構造体との間に設けられ、前記上部構造体を前記下部構造体と相対移動可能に支持すると共にフランジが固定された積層ゴムと、
前記上部構造体又は前記下部構造体に設けられ、前記フランジが滑動するすべり板と、
前記すべり板が設けられた前記上部構造体又は前記下部構造体に取付けられると共に前記フランジに取り囲まれ、前記上部構造体と前記下部構造体とが相対移動した際、前記フランジと当接して前記積層ゴムを水平変形させるストッパーと、
備えた免震構造。

【請求項2】

下部構造体と、
前記下部構造体の上方に配置された上部構造体と、
前記上部構造体と前記下部構造体との間に設けられ、前記上部構造体を前記下部構造体と相対移動可能に支持すると共にフランジが固定された積層ゴムと、
前記上部構造体又は前記下部構造体に設けられ、前記フランジが滑動するすべり板と、
前記すべり板が設けられた前記上部構造体又は前記下部構造体に取付けられると共に前記フランジを取り囲んで配置され、前記上部構造体と前記下部構造体とが相対移動した際、前記フランジと当接して前記積層ゴムを水平変形させるストッパーと、
備えた免震構造。

【請求項3】

前記上部構造体と前記下部構造体とが相対移動する前の状態において、前記フランジと前記ストッパーとの離隔距離が、上方からみて全ての方向で等しい、請求項１又は請求項２に記載の免震構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、免震構造に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、滑り支承を備えた免震装置によって上部構造体が支持された免震建物が記載されている。この免震建物では、上部構造体が下部構造体に対して水平方向に所定距離だけ変位した際に、上部構造体に設けられたストッパー部材が免震装置の台座部に衝突し、上部構造体の動きが規制される。また、免震装置の台座部には変形層が形成され、ストッパー部材が台座部に衝突した際の衝撃を緩和することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－２０３１４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１の免震建物では、ストッパー部材が設けられた方向に上部構造体が相対変位した際には、上部構造体の動きが規制される。しかし、ストッパー部材が設けられた方向以外の方向に上部構造体が相対変位した際には、上部構造体の動きを規制することはできない。また、上部構造体の変位を抑制することもできない。

【0005】

本発明は、上記事実を考慮して、上部構造体と下部構造体とが相対変位する方向に関わらず、変位を抑制できる免震構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１の免震構造は、下部構造体と、前記下部構造体の上方に配置された上部構造体と、前記上部構造体と前記下部構造体との間に設けられ、前記上部構造体を前記下部構造体と相対移動可能に支持すると共にフランジが固定された積層ゴムと、前記上部構造体又は前記下部構造体に設けられ、前記フランジが滑動するすべり板と、前記すべり板が設けられた前記上部構造体又は前記下部構造体に取付けられると共に前記フランジに取り囲まれ、前記上部構造体と前記下部構造体とが相対移動した際、前記フランジと当接して前記積層ゴムを水平変形させるストッパーと、備えている。

【0007】

請求項１の免震構造によると、地震時に、積層ゴムに固定されたフランジが、すべり板の上を滑動する。このフランジは、ストッパーを取り囲んで配置されている。このため、上部構造体と下部構造体との相対移動方向に関わらず、滑動したフランジとストッパーとが当接する。

【0008】

また、上部構造体と前記下部構造体とが相対移動した際、ストッパーは、フランジと当接して積層ゴムを水平変形させる。この際、積層ゴムのせん断抵抗により、上部構造体と下部構造体との相対移動が抑制される。すなわち、上部構造体と下部構造体とが相対変位する方向に関わらず、変位を抑制できる。

【0009】

請求項２の免震構造は、下部構造体と、前記下部構造体の上方に配置された上部構造体と、前記上部構造体と前記下部構造体との間に設けられ、前記上部構造体を前記下部構造体と相対移動可能に支持すると共にフランジが固定された積層ゴムと、前記上部構造体又は前記下部構造体に設けられ、前記フランジが滑動するすべり板と、前記すべり板が設けられた前記上部構造体又は前記下部構造体に取付けられると共に前記フランジを取り囲んで配置され、前記上部構造体と前記下部構造体とが相対移動した際、前記フランジと当接して前記積層ゴムを水平変形させるストッパーと、備えている。

【0010】

請求項２の免震構造によると、地震時に、積層ゴムに固定されたフランジが、すべり板の上を滑動する。このフランジは、ストッパーに取り囲まれて配置されている。このため、上部構造体と下部構造体との相対移動方向に関わらず、滑動したフランジとストッパーとが当接する。

【0011】

また、上部構造体と前記下部構造体とが相対移動した際、ストッパーは、フランジと当接して積層ゴムを水平変形させる。この際、積層ゴムのせん断抵抗により、上部構造体と下部構造体との相対移動が抑制される。すなわち、上部構造体と下部構造体とが相対変位する方向に関わらず、変位を抑制できる。

【0012】

請求項３の免震構造は、請求項１又は請求項２に記載の免震構造において、前記上部構造体と前記下部構造体とが相対移動する前の状態において、前記フランジと前記ストッパーとの離隔距離が、上方からみて全ての方向で等しい。

【0013】

請求項３の免震構造によると、積層ゴムに固定されたフランジとストッパーとの離隔距離が、上方からみて全ての方向で等しい。このため、上部構造体と下部構造体とが相対移動する方向に関わらず、フランジとストッパーとが当接するタイミングが等しくなる。これにより、全ての方向において、等しい相対移動の抑制効果が得られる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によると、上部構造体と下部構造体とが相対変位する方向に関わらず、変位を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】（Ａ）は第一実施形態に係る免震構造を示した断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ－Ｂ線断面図である。

【図2】（Ａ）は上部構造体と下部構造体とが相対移動してフランジとストッパーとが当接した状態を示す断面図であり、（Ｂ）は積層ゴムが変形している状態を示す断面図である。

【図3】（Ａ）は免震装置とストッパーとの上下関係を入れ替えた変形例を示す断面図であり、（Ｂ）は積層ゴムが変形している状態を示す断面図である。

【図4】（Ａ）は積層ゴムを円柱状に形成した変形例を示す平面図であり、（Ｂ）はフランジを四角形の枠状に形成した変形例を示す平面図である。

【図5】（Ａ）は第二実施形態に係る免震構造を示した断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ－Ｂ線断面図である。

【図6】（Ａ）は上部構造体と下部構造体とが相対移動してフランジとストッパーとが当接した状態を示す断面図であり、（Ｂ）は積層ゴムが変形している状態を示す断面図である。

【図7】（Ａ）は免震装置とストッパーとの上下関係を入れ替えた変形例を示す断面図であり、（Ｂ）は積層ゴムが変形している状態を示す断面図である。

【図8】上部構造体と下部構造体との相対変位、及び、積層ゴムに作用するせん断力の関係の一例を示したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態に係る免震構造について、図面を参照しながら説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。但し、明細書中に特段の断りが無い限り、各構成要素は一つに限定されず、複数存在してもよい。

【0017】

また、各図面において重複する構成及び符号については、説明を省略する場合がある。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において構成を省略する又は異なる構成と入れ替える等、適宜変更を加えて実施することができる。

【0018】

各図において矢印Ｘ、Ｙで示す方向は水平面に沿う方向であり、互いに直交している。また、矢印Ｚで示す方向は鉛直方向（上下方向）に沿う方向である。各図において矢印Ｘ、Ｙ、Ｚで示される各方向は、互いに一致するものとする。

【0019】

［第一実施形態］
＜免震構造＞
図１（Ａ）には、本発明の第一実施形態に係る免震構造２０が適用された建物１０が部分的に示されている。建物１０は、下部構造体１２と、下部構造体１２の上方に配置された上部構造体１４と、を備えた免震建築物である。

【0020】

免震構造２０は、建物１０における下部構造体１２、上部構造体１４、免震装置３０及びストッパー４０を備えて形成されている。建物１０において、免震装置３０が設置された層は、免震層と称される。

【0021】

下部構造体１２には、免震装置３０を固定する台座１２Ａが形成されている。同様に、上部構造体１４において台座１２Ａと対向する位置には、免震装置３０に載置する台座１４Ａが形成されている。なお、台座１２Ａ及び１４Ａは省略してもよい。

【0022】

（免震装置）
免震装置３０は、上部構造体１４と下部構造体１２との間に設けられ、上部構造体１４を免震支持する弾性すべり支承である。免震装置３０は、上部構造体１４と下部構造体１２との間において、Ｘ方向及びＹ方向に所定の間隔で配置されている。「所定の間隔」とは、一例として、上部構造体１４を形成する柱（不図示）の間隔と等しい間隔である。

【0023】

免震装置３０は、積層ゴム３２、フランジ３４、フランジ３６及びすべり板３８を備えて形成されている。フランジ３４は、台座１２Ａに固定された鋼板である。フランジ３４の上面には、積層ゴム３２が固定されている。

【0024】

積層ゴム３２は、ゴム３２Ａ及び鋼板３２Ｂが上下方向に交互に積層されて形成された支承である。換言すると、積層ゴム３２は、ゴム３２Ａの内部に、鋼板３２Ｂが上下方向に間隔を空けて埋設されて形成された支承である。

【0025】

積層ゴム３２を形成するゴム３２Ａは、所定量以上せん断変形すると、ハードニングする。「ハードニング」とは、ゴム材料にひずみ硬化が生じる現象のことである。「ひずみ硬化」とは、単位量変形させるために必要なせん断力が大きくなることである。

【0026】

ゴム３２Ａを形成するゴムとしては、一例として、天然ゴム、又は、天然ゴムと合成ゴムとを混合した高減衰ゴムを用いることができる。また、このような天然ゴム又は高減衰ゴムには、せん断ひずみが約２００％を超えた際にハードニング特性を示すものを用いることができる。

【0027】

また、積層ゴム３２は、図１（Ｂ）に示すように、後述するストッパー４０を取り囲む円環状に形成されている。より具体的には、積層ゴム３２は、平面視での（Ｚ方向からみた）外形が、ストッパー４０の中心点Ｏを中心とする２つの同心円によって形成されている。なお、積層ゴム３２を形成する鋼板３２Ｂ（図１（Ａ）参照）も、ゴム３２Ａの内部において円環状に形成されている。

【0028】

積層ゴム３２の上面には、フランジ３６が固定されている。フランジ３６は、積層ゴム３２と同様に円環状に形成された鋼板のすべり材である。つまり、フランジ３６は、平面視での（Ｚ方向からみた）外形が、ストッパー４０の中心点Ｏを中心とする２つの同心円によって形成されている。なお、フランジ３６の径方向（中心点Ｏを中心とする円の径方向）に沿う幅Ｗ１は、積層ゴム３２の径方向に沿う幅Ｗ２より大きい。また、この幅Ｗ１と幅Ｗ２とは、同じ値とすることができる（すなわち、Ｗ１≧Ｗ２）。

【0029】

図１（Ａ）に示すように、フランジ３６は、上部構造体１４の台座１４Ａに固定されたすべり板３８と接して配置されている。フランジ３６の上面は、すべり板３８の表面との摩擦力を低減するために、平滑に形成されている。

【0030】

フランジ３６の上面を平滑に形成する方法としては、研磨等によって上面の表面粗さを小さくする方法、上面をフッ素系の樹脂等でコーティングする方法、上面にフッ素系の樹脂等で形成されたすべり材を接合する方法等がある。また、フランジ３６自体を、鋼板ではなくフッ素系の樹脂で形成してもよい。

【0031】

すべり板３８は、フランジ３６と同様に、下面が平滑に形成された円環状の鋼板である。また、すべり板３８も、ストッパー４０の中心点Ｏを中心とする２つの同心円によって形成されている。すべり板３８の径方向に沿う幅Ｗ３は、フランジ３６の径方向に沿う幅Ｗ１より大きい（すなわち、Ｗ３＞Ｗ１）。

【0032】

（ストッパー）
ストッパー４０は、すべり板３８に囲まれる位置において上部構造体１４の台座１４Ａに固定された高剛性部材である。「高剛性部材」とは、せん断剛性が積層ゴム３２より大きい部材のことであり、ストッパー４０は、一例として、コンクリートによって形成されている。また、ストッパー４０は、鋼などを用いて形成してもよい。

【0033】

ストッパー４０は、中心点Ｏを中心とする円柱状に形成されており、下面が、免震装置３０におけるフランジ３６より低い位置に形成されている。これにより、ストッパー４０は、フランジ３６に取り囲まれて配置される。

【0034】

図１（Ｂ）に示すように、ストッパー４０とフランジ３６との離隔距離は、平面視で（上方からみて）全ての方向で等しい（距離Ｈ１）。「全ての方向」とは、中心点Ｏを中心とする円の周方向における全ての方向である。

【0035】

（地震時の挙動）
地震時に、上部構造体１４と下部構造体１２とがＸ－Ｙ平面上を横方向に相対移動する際には、フランジ３６が、すべり板３８の上を滑動する。なお、「すべり板３８の上を滑動」とは、フランジ３６がすべり板３８と接触しながら滑動することを示す。

【0036】

ここで、フランジ３６とすべり板３８との間の摩擦係数は、積層ゴム３２が水平変形する前に、フランジ３６がすべり板３８の上を滑動するように調整されている。そして、積層ゴム３２が水平変形する前に、フランジ３６とストッパー４０とが当接する。換言すると、ストッパー４０は、積層ゴム３２が水平変形する前にフランジ３６と当接する。

【0037】

また、フランジ３６とストッパー４０とが当接した後、積層ゴム３２が水平変形する。換言すると、上部構造体と下部構造体とが相対移動した際、ストッパーは、フランジと当接して積層ゴムを水平変形させる。

【0038】

地震時において、建物１０に、上部構造体１４と下部構造体１２とを相対移動させるせん断力（横方向の力）が作用した場合について、具体的に説明する。

【0039】

図８に示すように、積層ゴム３２に作用するせん断力が、フランジ３６とすべり板３８との間の最大静止摩擦係数に対応する摩擦力Ｔ１以下の状態では、上部構造体１４と下部構造体１２とは相対移動しない。また、積層ゴム３２は水平変形しない。

【0040】

なお、「積層ゴム３２が水平変形しない」とは、積層ゴム３２が微小変形する態様を含む。積層ゴム３２が微小変形する場合は、上部構造体１４と下部構造体１２とは僅かに相対移動する。このため、「上部構造体１４と下部構造体１２とが相対移動しない」とは、上部構造体１４と下部構造体１２とが僅かに相対移動する態様を含む。

【0041】

「微小変形」する際の変形量は、フランジ３６とすべり板３８との間の摩擦係数に応じて適宜の値に定まる。

【0042】

さらに「積層ゴム３２が水平変形する前に」フランジ３６がすべり板３８の上を滑動する、フランジ３６とストッパー４０とが当接する、等の表現は、「積層ゴム３２が微小変形した後で」フランジ３６がすべり板３８の上を滑動する、フランジ３６とストッパー４０とが当接する、等の態様を含む。なお、これらの表現が定義する態様は、後述する第二実施形態においても同様である。

【0043】

そして、積層ゴム３２に作用するせん断力が、フランジ３６とすべり板３８との間の摩擦力Ｔ１を超えると、フランジ３６がすべり板３８の上を滑動する。そして、滑動距離が距離Ｈ１となった時点で、フランジ３６とストッパー４０とが当接する。

【0044】

フランジ３６とストッパー４０とが当接した後は、積層ゴム３２に作用するせん断力に応じて、積層ゴム３２がせん断変形する。積層ゴム３２のせん断変形量（フランジ３４とフランジ３６との相対変位量）が所定の変形量ΔＧ以下の状態では、積層ゴム３２はハードニングしない。

【0045】

そして、積層ゴム３２のせん断変形量が所定の変形量ΔＧを超えると、積層ゴム３２はハードニングして、積層ゴム３２を単位量変形させるために必要なせん断力が大きくなる。

【0046】

＜作用及び効果＞
本発明の実施形態に係る免震構造２０によると、図２（Ａ）に示すように、地震時に、積層ゴム３２に固定されたフランジ３６が、すべり板３８の上を滑動する。このフランジ３６は円環状に形成され、ストッパー４０を取り囲んで配置されている。このため、上部構造体１４と下部構造体１２との相対移動方向に関わらず、滑動したフランジ３６とストッパー４０とが当接する。

【0047】

また、ストッパー４０は、積層ゴム３２が水平変形する前にフランジ３６と当接する。換言すると、積層ゴム３２は、すべり板３８の上を滑動したフランジ３６がストッパー４０と当接した後、図２（Ｂ）に示すように水平変形する。この際、積層ゴム３２のせん断抵抗により、上部構造体１４と下部構造体１２との相対移動が抑制される。

【0048】

また、免震構造２０によると、図１（Ｂ）に示すように、積層ゴム３２に固定されたフランジ３６とストッパー４０との離隔距離が、上方からみて全ての方向で等しい（距離Ｈ１）。このため、図１（Ａ）に示す上部構造体１４と下部構造体１２とが相対移動する方向に関わらず、フランジ３６とストッパー４０とが当接するタイミングは等しくなる。これにより、全ての方向において、等しい相対移動の抑制効果が得られる。

【0049】

また、免震構造２０によると、積層ゴム３２を形成するゴム３２Ａは、所定量以上せん断変形すると、ハードニングする。これにより、積層ゴム３２の水平剛性が高くなるため、ハードニングしないゴムを用いる場合と比較して、相対移動の抑制効果を高められる。

【0050】

このように、本発明によれば、上部構造体１４と下部構造体１２とが所定寸法だけ相対移動した後、積層ゴム３２が変形し、さらにゴム３２Ａがハードニングする。つまり、上部構造体１４と下部構造体１２との相対移動の抑制効果を、段階的に（緩やかに）得ることができる。

【0051】

また、免震構造２０によると、積層ゴム３２及びフランジ３６がすべり板３８の上を滑動した後、積層ゴム３２が変形し、さらにハードニングする。このため、小規模な地震では、免震構造２０は一般的な滑り免震支承として機能し、建物１０の振れを長周期化させて、建物１０に生じる応答加速度を低減する。一方、規模が大きい地震では、免震装置３０が設置された免震層の剛性を大きくして、免震層の過大変形を抑制し、上部構造体１４と下部構造体１２との相対移動を抑制できる。

【0052】

（変形例）
本実施形態においては、下部構造体１２にフランジ３４及び積層ゴム３２が固定され、上部構造体１４にすべり板３８及びストッパー４０が固定されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。

【0053】

例えば図３（Ａ）に示すように、下部構造体１２にすべり板３８及びストッパー４０を固定し、上部構造体１４にフランジ３４及び積層ゴム３２を固定してもよい。すなわち、図１（Ａ）に示す構造を、上下方向に入れ替えて配置してもよい。

【0054】

免震構造２０をこのように形成した場合でも、図３（Ｂ）に示すように、フランジ３６がすべり板３８の上を滑動し、ストッパー４０と当接する。さらに、積層ゴム３２が水平変形して、上部構造体１４と下部構造体１２との相対移動を抑制することができる。

【0055】

また、本実施形態においては、図１（Ｂ）に示すように、積層ゴム３２が円環状に形成されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。

【0056】

例えば図４（Ａ）に示す積層ゴム３３のように、積層ゴムは円柱状に形成してもよい。なお、積層ゴム３３は、中心点Ｏを中心とする円の周方向において、等しい間隔で複数配置することが好ましい。

【0057】

また、本実施形態において、積層ゴム３２を形成するゴム３２Ａを、所定量以上せん断変形するとハードニングするゴムを用いて形成したが、本発明の実施形態はこれに限らない。

【0058】

例えば積層ゴム３２を形成するゴムとしては、ハードニングしないゴムを用いてもよい。ゴムがハードニングしなくても、せん断抵抗力によって、上部構造体１４と下部構造体１２との相対移動を抑制することができる。後述する第二実施形態の積層ゴム５２についても同様である。

【0059】

また、本実施形態においては、図１（Ｂ）に示すように、積層ゴム３２に固定されたフランジ３６とストッパー４０との離隔距離が、上方からみて全ての方向で等しい（距離Ｈ１）が、本発明の実施形態はこれに限らない。

【0060】

例えば図４（Ｂ）に示すフランジ３７のように、四角形等の枠状に形成したフランジとストッパー４０との離隔距離が、方向によって異なるものとしてもよい（例えば距離Ｈ３及び距離Ｈ４）。このように形成しても、全ての方向において、上部構造体１４と下部構造体１２との相対移動の抑制効果が得られる。

【0061】

［第二実施形態］
＜免震構造＞
図５（Ａ）には、本発明の第二実施形態に係る免震構造２２が適用された建物１０が部分的に示されている。以下の説明において、第一実施形態に係る免震構造２０と等しい構成については、適宜説明を省略する。

【0062】

免震構造２２は、建物１０における下部構造体１２、上部構造体１４、免震装置５０及びストッパー６０を備えて形成されている。

【0063】

（免震装置）
免震装置５０は、上部構造体１４と下部構造体１２との間に設けられ、上部構造体１４を免震支持する装置である。また、免震装置５０は、上部構造体１４と下部構造体１２との間において、Ｘ方向及びＹ方向に所定の間隔で配置されている。

【0064】

免震装置５０は、積層ゴム５２、フランジ５４、フランジ５６及びすべり板５８を備えて形成されている。フランジ５４は、台座１２Ａに固定された鋼板である。フランジ５４の上面には、積層ゴム５２が固定されている。

【0065】

積層ゴム５２は、ゴム５２Ａ及び鋼板５２Ｂが上下方向に交互に積層されて形成された支承である。換言すると、積層ゴム５２は、ゴム５２Ａの内部に、鋼板５２Ｂが上下方向に間隔を空けて埋設されて形成されている。

【0066】

積層ゴム５２を形成するゴム５２Ａは、第一実施形態のゴム３２Ａと同様に、所定量以上せん断変形すると、ハードニングする。

【0067】

また、積層ゴム５２は、図５（Ｂ）に示すように、円柱状に形成され、後述する円環状のストッパー６０に取り囲まれて配置されている。

【0068】

積層ゴム５２の上面には、フランジ５６が固定されている。フランジ５６は、平面視での（Ｚ方向からみた）外形が、積層ゴム５２の中心点Ｏを中心とする円形状に形成された鋼板のすべり材である。なお、フランジ５６の半径Ｗ４は、積層ゴム５２の半径Ｗ５より大きい。また、この半径Ｗ４と半径Ｗ５とは、同じ値とすることができる（すなわち、Ｗ４≧Ｗ５）。

【0069】

図５（Ａ）に示すように、フランジ５６は、上部構造体１４の台座１４Ａに固定されたすべり板５８と接して配置されている。フランジ５６の上面は、すべり板５８の表面との摩擦力を低減するために、平滑に形成されている。フランジ５６の上面を平滑に形成する方法は、第一実施形態のフランジ３６と同様である。

【0070】

すべり板５８は、下面が平滑に形成され、積層ゴム５２の中心点Ｏを中心とする円形状に形成されている。すべり板５８の半径幅Ｗ６は、フランジ５６の半径Ｗ４より大きい（すなわち、Ｗ６＞Ｗ４）。

【0071】

（ストッパー）
ストッパー６０は、すべり板５８を囲む位置において上部構造体１４の台座１４Ａに固定された高剛性部材である。より具体的には、ストッパー６０は、平面視での（Ｚ方向からみた）外形が、積層ゴム５２の中心点Ｏを中心とする２つの同心円によって形成されている。

【0072】

ストッパー６０は、第一実施形態のストッパー４０と同様に、コンクリートや鋼によって形成されている。ストッパー６０は、下面が、免震装置５０におけるフランジ５６より低い位置に形成されている。これにより、ストッパー６０は、フランジ５６を取り囲んで配置される。

【0073】

図５（Ｂ）に示すように、ストッパー６０とフランジ５６との離隔距離は、平面視で（上方からみて）全ての方向で等しい（距離Ｈ２）。「全ての方向」とは、中心点Ｏを中心とする円の周方向における全ての方向である。

【0074】

地震時に、上部構造体１４と下部構造体１２とがＸ－Ｙ平面上を横方向に相対移動する際には、フランジ５６が、すべり板５８の下面に沿って滑動する。

【0075】

ここで、第一実施形態と同様に、フランジ５６とすべり板５８との間の摩擦係数は、積層ゴム５２が水平変形する前に、フランジ５６がすべり板５８の上を滑動するように調整されている。そして、積層ゴム５２が水平変形する前に、フランジ５６とストッパー６０とが当接する。換言すると、ストッパー６０は、積層ゴム５２が水平変形する前にフランジ５６と当接する。

【0076】

また、フランジ５６とストッパー６０とが当接した後、積層ゴム５２が水平変形する。換言すると、上部構造体１４と下部構造体１２とが相対移動した際、ストッパー６０は、フランジと当接して積層ゴム５２を水平変形させる。

【0077】

＜作用及び効果＞
本発明の実施形態に係る免震構造２０によると、図６（Ａ）に示すように、地震時に、積層ゴム５２に固定されたフランジ５６が、すべり板５８の上を滑動する。このフランジ５６は円形状に形成され、円環状のストッパー６０に取り囲まれて配置されている。このため、上部構造体１４と下部構造体１２との相対移動方向に関わらず、滑動したフランジ５６とストッパー６０とが当接する。

【0078】

また、ストッパー６０は、積層ゴム５２が水平変形する前にフランジ５６と当接する。換言すると、積層ゴム５２は、すべり板５８の上を滑動したフランジ５６がストッパー６０と当接した後で、図６（Ｂ）に示すように水平変形する。この際、積層ゴム５２のせん断抵抗により、上部構造体１４と下部構造体１２との相対移動が抑制される。

【0079】

また、免震構造２２によると、図５（Ｂ）に示すように、積層ゴム５２に固定されたフランジ５６とストッパー６０との離隔距離が、上方からみて全ての方向で等しい（距離Ｈ２）。このため、図５（Ａ）に示す上部構造体１４と下部構造体１２とが相対移動する方向に関わらず、フランジ５６とストッパー６０とが当接するタイミングは等しくなる。これにより、全ての方向において、等しい相対移動の抑制効果が得られる。

【0080】

（変形例）
本実施形態においては、下部構造体１２にフランジ５４及び積層ゴム５２が固定され、上部構造体１４にすべり板５８及びストッパー６０が固定されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。

【0081】

例えば図７（Ａ）に示すように、下部構造体１２にすべり板５８及びストッパー６０を固定し、上部構造体１４にフランジ５４及び積層ゴム５２を固定してもよい。すなわち、図５（Ａ）に示す構造を、上下方向に入れ替えて配置してもよい。

【0082】

免震構造２２をこのように形成した場合でも、図７（Ｂ）に示すように、フランジ５６がすべり板５８の上を滑動し、ストッパー６０と当接する。さらに、積層ゴム５２が水平変形して、上部構造体１４と下部構造体１２との相対移動を抑制することができる。

【符号の説明】

【0083】

１２ 下部構造体
１４ 上部構造体
３２ 積層ゴム
３３ 積層ゴム
３６ フランジ
３８ すべり板
４０ ストッパー
５２ 積層ゴム
５６ フランジ
５８ すべり板
６０ ストッパー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】