JIS K 6411:2012 道路橋免震用ゴム支承に用いる積層ゴム―試験方法 | ページ 3

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K 6411 : 2012
      試験温度        : −30 ℃
      試験時間        : 96時間
      伸長後放置時間  : 伸張後30分以内に試験開始

6 積層ゴム試験

6.1 一般

  積層ゴムの試験項目及び試験に用いる試験体は,表2による。表2に示す標準試験体の構成及び寸法を
表3又は表4に示す。ゴム材料にだけ依存するせん断ひずみ依存性,振動数依存性及び温度依存性試験に
ついては,箇条7に規定するせん断試験片(SBS)を用いて試験してもよい。試験項目は,使用目的によ
って,適切な項目を選定する必要があり,受渡当事者間の協定によって一部を省略することができる。
  同一試験体を用いて,繰り返して,複数の特性試験を行う場合は,繰返し履歴の影響に注意しなければ
ならない。
    警告 過酷な試験を実施した積層ゴムは,限界に近い状態まで加振され,疲労していることが考えら
          れるため,試験以外に用いてはならない。過酷な試験とは,表2のうち,せん断特性の各種依
          存性,終局特性,引張特性,耐久性及び緩速変形特性を指す。
            この規格の利用者は,積層ゴムの試験に関わる通常の作業に精通しているものとする。この
          規格は,その使用に関連して起こる全ての安全上の問題を取り扱おうとするものではない。こ
          の規格の利用者は,各自の責任において安全及び健康に対する適切な措置をとらなければなら
          ない。
            なお,この規格は,ゴム支承に用いる積層ゴムの各種試験項目を示すが,目的,用途に応じ
          て適切な試験項目を選択する必要がある。
                             表2−積層ゴムの試験項目及びその試験体
       特性                            試験項目                         関連      試験体
                                                                        条項
    圧縮特性     圧縮剛性                                              6.2.1  実大試験体,又
                 圧縮変位                                                     は標準試験体a)
    せん断特性   せん断剛性,又は等価剛性                              6.2.2  実大試験体,又
                 等価減衰定数                                                 は標準試験体a)
    せん断特性の せん断ひずみ依存性                                    6.3.1   標準試験体b)
    各種依存性   圧縮応力度依存性                                      6.3.2    標準試験体c)
                 振動数依存性                                          6.3.3   標準試験体b)
                 繰返し数依存性                                        6.3.4    標準試験体c)
                 温度依存性                                            6.3.5   標準試験体b)
    終局特性     終局せん断ひずみ又はせん断変位(破断,座屈,転倒)    6.4.1   標準試験体d)
                 終局せん断応力度又はせん断力
    引張特性     引張変位                                              6.4.2    標準試験体c)
                 引張降伏力,引張破断力又は引張降伏応力度,引張破断応力度
    耐久性       熱老化特性                                            6.5.1    標準試験体e)
                 クリープ                                              6.5.2    標準試験体e)
                 繰返し圧縮疲労                                        6.5.3    標準試験体c)
    緩速変形特性 緩速変形におけるせん断剛性又はせん断力                6.6      標準試験体c)

――――― [JIS K 6411 pdf 11] ―――――

                                                                                              9
                                                                                   K 6411 : 2012
                         表2−積層ゴムの試験項目及びその試験体(続き)
    注a) 表3又は表4の標準試験体
      b) 表3又は表4の標準試験体のうち,No.2若しくはNo.3,又はSBS
      c) 表3又は表4の標準試験体のうち,No.2又はNo.3
      d) 表3又は表4の標準試験体のうち,No.3又はNo.4
      e) 表3又は表4の標準試験体のうち,No.1又はNo.2
                           表3−標準試験体(RB又はHDR)(正方形)
                     項目                           RB又はHDR
                                     No.1         No.2        No.3         No.4
             中間鋼板長さ(mm)    100×100     240×240    400×400   1 000×1 000
             中間鋼板厚さ(mm)   1.6又は2.3   2.3又は3.2  3.2又は4.5   4.5又は6.0
             ゴム1層厚さ(mm)tr      2            5           9            25
             内部ゴムの層数   n       6            6           6            6
             被覆ゴム厚さ(mm)       5            5           10           10
                               表4−標準試験体(LRB)(正方形)
                     項目                               LRB
                                     No.1         No.2        No.3         No.4
             中間鋼板長さ(mm)    100×100     240×240    400×400    1 000×1 000
             鉛プラグ個数             4            4            4           4
             鉛プラグ径(mm)        14.5         34.5        57.5         145
             中間鋼板厚さ(mm)   1.6又は2.3   2.3又は3.2   3.2又は4.5  4.5又は6.0
             ゴム1層厚さ(mm) tr     2            5            9           25
             内部ゴムの層数   n       6            6            6           6
             被覆ゴム厚さ(mm)       5            5           10           10
  標準試験体を円形で行う場合には,表3又は表4の標準試験体との面積,一次形状係数及び二次形状係
数がほぼ一致するものを標準試験体とする。

6.2 圧縮特性及びせん断特性試験

6.2.1  圧縮特性試験
6.2.1.1  原理
  試験体に一定の圧縮力を載荷した状態での圧縮力−鉛直変位特性から圧縮剛性を計算によって求める試
験方法である。
6.2.1.2  試験機
  試験機は,図2に示す構造をもち,試験体に加える圧縮力を制御できなければならない。また,試験中,
試験体を取り付けた上下の圧盤の平行度を保つ機能をもつものとする。試験機に用いる計測器については,
圧縮力及び圧縮変位の計測精度が最大値の1 %以下とし,力の校正は,JIS B 7721の箇条6(試験機の力計
測系の校正)によって行うことが望ましい。

――――― [JIS K 6411 pdf 12] ―――――

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                    1 ロードセル(圧縮力)
                    2 フレ−ム
                    3 ベアリング
                    4 アクチュエータ
                    5 試験体
                    6 上下圧盤
                                      図2−圧縮試験機の例
6.2.1.3  試験体
  試験体は,表3又は表4による。
6.2.1.4  試験条件
6.2.1.4.1 試験温度
  試験温度は,試験室JIS K 6250の試験室の標準温度で行うことが望ましいが,これが困難な場合は,雰
囲気温度を測定し,記録する。
6.2.1.4.2 試験体の調整時間
  総高さ250 mm以下の試験体は,加硫後最低24時間以上,それ以上の総高さのものは,最低48時間以
上経過させたものを試験に用いる。また,試験実施の前に試験体を試験環境に624時間程度保持し,試
験体の表面温度を記録する。
6.2.1.4.3 圧縮力
  載荷する圧縮力は,6.2.1.5.2による。最大圧縮力の許容差は,±5 %とする。
6.2.1.4.4 加力波形
  加力波形は,正弦波又は三角波とする。
6.2.1.4.5 振動数
  振動数は,0.001 Hz以上とする。
6.2.1.5  操作方法
6.2.1.5.1 試験体と圧縮変位計との取付け
  試験体は,実際の取付け方法と同じ又は機械的に同等な方法で試験機に取り付ける。圧縮変位計は,試
験体の周囲に取り付ける。このとき,圧縮力をゼロとし,圧縮変位の値もゼロとする。試験機の制御能力
の関係で圧縮力を正確にゼロ設定できない場合は,できるだけ小さい任意の圧縮力をゼロとみなしてもよ
い。
    注記 圧縮応力度が0.5 N/mm2となる圧縮力をゼロとすることが多い。

――――― [JIS K 6411 pdf 13] ―――――

                                                                                             11
                                                                                   K 6411 : 2012
  積層ゴムの変位を正確に測定するために,試験機に取り付けた積層ゴムの中心から同じ距離となるよう
に,2個以上の圧縮変位計を均等に配置する(図3参照)。測定変位は,変位計の平均値とする。
                     P 圧縮力
                     1 変位計
                     2 試験体
                     a 変位計から試験体の中心までの距離(一定であることが望ましい)
                                     図3−圧縮変位計の配置
6.2.1.5.2 載荷
  載荷方法は,次による。
a) 圧縮力は,P2を超える圧縮力を圧縮力Pmaxとして設定する。また,圧縮応力度1.5 N/mm2に相当する
    圧縮力をP1,圧縮応力度6 N/mm2に相当する圧縮力をP2とする。
b) 試験体に圧縮力Pmaxまで載荷し,その後圧縮力を0又は0.5 N/mm2相当まで戻す。
c) これを1サイクルとし,試験は,3サイクル繰り返す(図4参照)。
                  P     圧縮力                        Y   圧縮変位
                  Pmax 設計上与えられる最大圧縮力     YmaxPmax時の圧縮変位
                  P2    支圧応力度6.0 N/mm2の圧縮力   Y2  P2時の圧縮変位
                  P1    支圧応力度1.5 N/mm2の圧縮力   Y1  P1時の圧縮変位
                                         図4−圧縮特性

――――― [JIS K 6411 pdf 14] ―――――

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6.2.1.6  結果のまとめ方
  圧縮力載荷時の圧縮変位を測定し,圧縮剛性Kvを次の式(1)によって算出する。求めた圧縮剛性は,積
層ゴムごとにJIS Z 8401によって丸め,整数位で表す。
                             P2  P1
                         Kv          (1)
                             Y2  Y1
                      ここに,         P1 :  3サイクル目の,圧縮応力度1.5 N/mm2となる圧縮力(N)
                                       P2 :  3サイクル目の,圧縮応力度6 N/mm2となる圧縮力(N)
                                       Y1 :  3サイクル目の,圧縮力がP1のときの圧縮変位(mm)
                                       Y2 :  3サイクル目の,圧縮力がP2のときの圧縮変位(mm)
6.2.1.7  記録
  次の事項を記録する。
a) 規格の番号
b) 試験体の種類,形状・寸法,一次形状係数及び二次形状係数
c) 試験機の名称
d) 試験温度
e) 入力波形及び振動数
f)  圧縮力又は圧縮応力度
g) 圧縮剛性
h) 外観目視観察の結果
i)  指定された圧縮力の圧縮変位
j)  試験年月日
6.2.2  せん断特性試験
6.2.2.1  原理
  積層ゴムのせん断特性の試験方法は,試験体に一定の圧縮力を載荷した状態でせん断変形を与え,せん
断力,せん断変位,圧縮力及び圧縮変位を測定する試験方法である。また,測定結果からせん断特性を計
算によって求める。
6.2.2.2  試験機
  試験機は,図5に示すような構造をもち,試験体に加える圧縮力及びせん断変形を制御できなければな
らない。また,試験中,試験体を取り付けた上下の圧盤の平行度を保つ機能をもつものとする。試験には,
圧縮力,圧縮変位,せん断力及びせん断変位を計測する計測器を用いる。計測器の精度は,最大値の1 %
以下とし,力の校正は,JIS B 7721の箇条6(試験機の力計測系の校正)による。圧縮せん断試験では,
試験時に試験体の高さが変化するので,試験機が圧縮力を一定に保持又は一定とみなせる許容差範囲で制
御できることが望ましい。
    警告 試験体が破断したとき,破片が飛ぶ可能性がある。試験体のせん断方向に防御柵を設置し,試
          験中は,試験機に近付かないようにすることを強く薦める。終局特性試験を行うときには,特
          に注意を要する。

――――― [JIS K 6411 pdf 15] ―――――

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