| アイソレータの製品検査の現状 |
| 免震建物にアイソレータを採用する場合、設計者はアイソレータの諸性能を十分考慮したうえで免震設計を行う必要がある。アイソレータの諸性能については事前に初期性能と使用期間中の性能変化を明確にしておく必要がある。アイソレータの特性評価試験における主な性能評価項目としては、圧縮特性、引張特性、水平特性、減衰特性、耐久性、加えて限界性能が明らかにされていることが必要である。また、これらの諸性能に影響を与える要因として、面圧、変形量（ひずみ量）、変形速度、繰り返し回数、温度などが考えられ、これらの影響についても明らかにされていることが求められる。 |
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アイソレータ製品が納入される際には、適切な材料が使用されていることを確認するための素材検査と、アイソレータが要求性能を満足していることを確認するための製品性能検査が実施され、特に性能確認試験においては大規模な圧縮せん断試験装置を用いて納入製品全数に対して実施されているのが現状である。 |
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性能試験に用いられる装置は、アイソレータに作用する外力を想定して、鉛直方向と水平方向への加力が同時に行える2軸試験機が用いられる。試験機の機構や加力条件によっては、摩擦力や慣性力の補正が必要であったり、精度が変わることもあるので試験機の特性を事前に把握しておくことが必要である。計測項目としては圧縮荷重、水平荷重、水平変形、鉛直変形が主なものとなる。荷重計や変位計がどこに設置してあり、どのような計測をしているのか、その精度はどの程度かの確認も必要である。特に鉛直変形については、試験機の面盤のたわみが含まれることもあり、試験体の鉛直変形を直接測定することが望まれる。 |
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試験項目としては、圧縮特性試験と圧縮せん断特性試験などの力学試験が行われることが多い。試験は製品全数に対して実施することで製品の品質を確認している。試験は試験装置の性能に依存しており、実際の地震時の挙動（軸力、変形、変形速度など）を十分再現しているとは言えない試験内容になることもある。このため力学試験から得られた特性値の評価は事前に実施された特性評価試験などと比較検討するなど、慎重な姿勢が望まれる。現状では試験方法やばね定数などの評価方法についてはいくつかの考え方があり、一般的な手法は確立されていない。しかし、製品検査の基本は製造された製品が所定の性能を保有していることを確認することであり、そのためには少なくとも設計で考慮している荷重範囲と変形領域を網羅できることが必要である。製品の限界性能を確認するために、若干多く製品を製作し、その中から任意に抜き取った製品を用いて部材性能検査（破断試験など）を課すことも製品の品質を確認する上で有効である。
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| 一方、積層ゴムの耐久性に関しては、事前に耐久性評価を行ったゴム材料と同一材料を使用していれば、積層ゴムの耐久性も保証されるとの考えからゴム素材の確認試験が実施されている。更に使用者側においては、積層ゴムの長期使用実績が十分でないため、維持管理の一環として、実際の免震建物に別置き試験体と称する積層ゴムの実機または縮小モデルを必要に応じ加圧状態で放置し、定期的に剛性などの経時変化を測定、管理することも行われている。10年以上経過した別置き試験体あるいは実際に使用されていた積層ゴムを取り出した試験結果によれば、経時変化は予想される範囲にあることが報告されている。しかし、年数が経過するに従い、初期特性を評価した試験機が使用できなくなり別の試験機で測定したところ、経時変化が試験機精度に埋もれてしまうこともある。従って、このような試験体の取り扱いと評価には注意が必要である。 |
滑り支承の耐久性については、滑り材の耐久性、摩擦係数の変動、滑り面の経年変化や摩耗などの影響、長期間圧縮された場合の固着の影響などについて、転がり支承については鋼球とレール（あるいは面）接触面の変形、錆の発生、潤滑剤がなくなった場合の耐久性などについて検討されるべきであろう。
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| 積層ゴムの検査方法 |
| 検査方法としては、いずれも圧縮試験と圧縮せん断試験が実施されている。 |
| 圧縮試験では、単純圧縮載荷とし、所定の圧縮荷重に対して±30%の繰返し載荷を与えることが多い。設定荷重としては、製品の長期荷重（径毎の平均荷重をとる場合もある）あるいは設計荷重に相当する荷重を載荷する場合、もしくは一定の面圧（例えば100kg/cm2や150kg/cm2）で設定する場合もある。 |
| 圧縮せん断試験では、圧縮荷重を載荷した状態で、所定の変形量を3〜4サイクル与えることが行われている。圧縮荷重としては設計面圧相当が多い。せん断変形量に関しては、大きくばらついている。鉛プラグ型積層ゴムの試験ではせん断変形率が±50%もしくは±100%が多く採用されている。天然ゴム系積層ゴムでも±100%での検査も行われているが、±250%での試験を実施している物件も多い。この場合製品検査の考え方として、単にばらつきだけを把握するのか、アイソレータとしての基本性能を確認するとともにばらつきも評価しようとしているのかの基本的な考えの違いに基づくものと考えられる。積層ゴム製品の品質を確保する観点からは、設計変位相当での検査は必要であり、せん断変形率±100%が設計変位に対応しているかどうかは疑問である。 |
| 検査項目としては、圧縮試験では圧縮剛性が、圧縮せん断試験では水平剛性の他、鉛プラグ型積層ゴムでは降伏荷重特性値、高減衰ゴム系積層ゴムでは等価減衰定数なども用いられている。クライテリアの取り方も様々であるが、圧縮剛性の方が水平剛性に比べ規定がゆるくなっている。例えば、圧縮剛性では、設計値（あるいは規格値）に対して±15%や±20%以内、−20%以上、あるいは個々の値が平均値の±10%以内でかつ平均値が設計値の±20%以内というケースもある。−20%以上などという範囲を規定しないものは論外として、できるだけ範囲を狭くする傾向がある。 |
| 水平剛性に関しても、圧縮剛性と同じように±10%や±15%、あるいは個々の値が平均値の±5(10)%以内でかつ平均値が設計値の±10(5)%以内というケースもある。後者のケースはできるだけ積層ゴムのばらつきを抑えながら設計値からの偏差も少なくする場合には有効である。 |
| 剛性のばらつきに関しては十分な管理がされていれば、数％以内にすることは難しくない。例えばクライテリアが±20%であっても製品のばらつきはより小さい範囲に集まっていたり、逆に全体にばらつく場合もある。ただ、異なるメーカーの製品を混用する場合にはメーカー毎にばらつきの範囲が異なることもある。やむを得ず混用する場合には、製品の性能と品質をどのように確保するのかを慎重に検討すべきである（メーカー間の試験機の精度に差がある場合の性能評価や限界性能のレベルなども含め）。クライテリアの設定が積層ゴムの品質を大きく左右するという認識が必要である。 |
