Characteristics of Rubber Bearing with Tin Plug
~Environment Conscious Seismic Device for Base Isolation Structure~
Yoshitaka Muramatsu
Copyright © 2006
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Rubber Bearing with Tin Plug
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2
錫の特長
安全性
錫ははんだやブリキに使用されている金属である。また、
人体への影響は無く食缶や清涼飲料水容器の内部の皮
膜への添加許可がおりている安全な材料である。
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錫の特長
鉛・錫・アルミニウムの切片応力・剛性値・弾性限界歪
項目
鉛
錫
アルミニウム
切片応力(MPa)
12.9
19.2
61.3
剛性値(GPa)
17.6
51.9
61.0
弾性限界歪(×10-4)
7.33
3.70
10.0
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錫の特長
100
アルミニウム
60
40
1. 5
錫
20
鉛
0
亜鉛
0
10
20
30
40
公称歪( %)
図2. 応力-歪み曲線
50
60
1回目の応力を基とした
回数毎の応力変化率(-)
公称 応力(MP a)
80
1. 4
鉛
1. 3
1. 2
アルミニウム
1. 1
錫
1. 0
0
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10
20
30
40
繰り 返し 回数( 回)
50
5
試験体構造
ゴム径
φ800mm
φ900mm
φ1000mm
プラグ径
φ160mm
φ180mm
φ200mm
ゴム層
6.0mm×33層
6.8mm×29層
7.5mm×27層
ゴム材料
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せん断弾性率0.39N/mm2
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基本特性
水平変位-水平荷重基本特性
(ゴム径φ900mm)
800
水平荷重 (kN)
面圧12.5N/mm2 せん断歪±100%
400
0
鉛
-400
錫
-800
-240
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-120
0
水平変位 (mm)
120
240
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履歴特性
水平変位-水平荷重履歴特性
(ゴム径φ1000mm)
3000
水平荷重 (kN)
2000
面圧15N/mm2 せん断歪25~400%
1000
0
-1000
-2000
-3000
-900
-600
-300
0
300
600
900
水平変位 (mm)
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8
せん断ひずみ依存性
二次剛性のせん断歪依存性
φ800
φ900
φ1000
φ800L
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0
100
200
せん断歪(%)
300
400
切片荷重のせん断歪依存性
1.6
切片荷重変化率
(γ=100% 基準)
二次剛性変化率
(γ=100% 基準)
2.5
φ800
1.4
φ900
φ1000
φ800L
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0
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100
200
せん断歪(%)
300
400
9
面圧依存性
二次剛性の面圧依存性
二次剛性変化率
(σ 0 基準)
1.2
φ800
1.1
φ900
φ1000
φ800L
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0
0.5
1
1.5
2
2.5
切片荷重のせん断歪依存性
測定面圧σ/面圧σ0
基本条件面圧σ0
サイズ
φ800,φ800L
φ900
φ1000
σ0(N/mm2)
10
12.5
15
切片荷重変化率
(σ 0 基準)
1.4
1.3
φ800
φ900
φ1000
φ800L
1.2
1.1
1.0
0.9
0.8
0
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0.5
1
1.5
測定面圧σ/面圧σ0
2
2.5
10
実免震建物での応答解析例
建物概要
建物規模:地上7階
務所
延床面積:3142m2
24.6m
構造種別:RC造
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用途:事
軒高:
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実免震建物での応答解析例
詳細モデル
Ka(γ=100%,200%)
Kb(γ=100%,200%)
Qd'
基本モデル
応答解析モデル
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3
3
2
2
1
1
3
実免震建物での応答解析例
0
2
4
6
2
0
8
0.2
0.4
0.6
変位(m)
加速度(m/sec )
【SnRBの復元力特性の違いによる8階建て建物の応答比較】
【SnRBの復元力特性の違いによる8階建て建物の応答比較】 1 0
γ=200%
2
1/200
1/400
γ=200%
基 本 モデル 詳 細 モデル 層間変形角(rad)
基 本 モデル 詳EL
細 モデル
CENTRO NS(Vmax=75cm/s)
EL CENTRO (Vmax=75cm/s)
NS(Vmax=75cm/s)
TAFT-EW
TAFT-EW NS(Vmax=75cm/s)
(Vmax=75cm/s)
HACHINOHE
HACHINOHE NS(Vmax=75cm/s)
BCJ-L2(Vmax=75cm/s)
BCJ-L2(Vmax=75cm/s)
階
8
8
階
階
8
8
階
階
階
77
7
77
6
6
6
6
6
5
7 77
6
6
6
6
5
5
5
階
階 階
7
5
8 88
88
5
5
5
5
4
4
4
4
4
4
4
4
3
3
4 3
3
3
32
3
2
2
21
21
0
1
0
21
3
2
32
2
4
4
6
8
加速度(m/sec2)
6
21.0
0
0.5
加速度(m/sec
)
1
0.2
0.4
2.0
1
0.2
0
塑性率(δ/δ1)
0.4
2000
4000
変位(m)
2
1
0
0.6
2
変位(m)
0
8
1.5
0
0.6
6000
層せん断力(kN)
1
8000
1
0.2
0.4
0.6
0.8
層せん断力係数
0
1/400
1/200
層間変形角(rad)
1/200
1/400
0
層間変形角(rad)
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8
8
実免震建物での応答解析例
6000
基本モデル
6000
BCJ-L2 0 ~50sec
4000
4000
2000
2000
復元力 (kN)
復元力 (kN)
BCJ-L2 0 ~50sec
0
-2000
-4000
-6000
-600
詳細モデル
0
-2000
-4000
-400
-200
0
200
変位(mm)
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400
600
-6000
-600
-400
-200
0
200
変位(mm)
400
600
14
まとめ
環境配慮の社会ニーズに対応した環境にやさしい錫プラグ入
り積層ゴムアイソレータの特性および実建物に適用した場合
の応答解析例を紹介した。
錫プラグ入り積層ゴムアイソレータは従来の鉛プラグ入り積
層ゴムの約1.7倍の減衰能力と降伏荷重を有していること、実
建物に適用した場合概ね良好な免震効果が期待できること
が明らかとなった。
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