JP2001090383A

JP2001090383A - 耐震住宅

Info

Publication number: JP2001090383A
Application number: JP26745999A
Authority: JP
Inventors: Toru Kimoto; 亨紀本; Muneo Kotani; 宗男小谷; Tetsuo Hiramatsu; 哲雄平松; Yoshitomo Takahashi; 是友高橋; Toshihiro Horie; 寿弘堀江; Osamu Tabata; 治田畑; Kazumi Hijikata; 和己土方
Original assignee: Sekisui House Ltd
Current assignee: Sekisui House Ltd
Priority date: 1999-09-21
Filing date: 1999-09-21
Publication date: 2001-04-03

Abstract

(57)【要約】【課題】居住者もしくは住宅購入者の要望に応じた耐
震性を有する住宅を構成することを課題とする。【解決手段】耐震性を加速度１００gal程度まで、４
００gal程度まで、８００gal程度までの３段階に分割
し、共通の躯体１を用いて各段階に対応するとともに、
１００gal程度から４００gal程度までの地震加速度にお
いては、耐震部材を躯体に付加することにより、段階的
に耐震性を向上させる。躯体１下部に梁２１を接続し、
基礎２３と躯体間に免震装置２２を配設し、８００gal
程度までの耐震性を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、住宅の耐震性を向
上させるための耐震改修方法、および住宅の制震構造に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高層建築では柔構造により、大き
な地震力の作用を免れる構造がとられている。しかし、
柔構造では作用する地震力が小さい反面、変形が大きく
なる。高層建築物においては、地震による変形を各階に
分散させて、一つの階における変形は小さくすることが
できる。しかし、中・低層建築においては、大きな変形
は躯体構造に多大な影響を与える。例えば、強震によっ
て約３０ｃｍの変形が生じる場合、３０階建ての建物で
は1階に尽き1ｃｍの変形で済み、建物は弾性範囲にとど
っまっているが、２階建ての建物が、３０ｃｍ変形すれ
ば、破壊する可能性がある。このため、低層住宅では、
耐震性を向上させる方法として、一般的な住宅にくら
べ、柱や梁を強固にする専用設計が行われている。柱や
梁に特別に大径のものを使用したり、ブレースの配置数
を増やすなどの方法がとられている。すなわち、耐震住
宅は躯体構造から耐震住宅専用に構成されるものであ
り、躯体を構成する部材から耐震住宅用のものが用いら
れている。この場合には、耐力壁の配置数を確保するな
どの必要があり、住宅の構成が限定される。住宅の基礎
と躯体の間に積層ゴムなどを配設する方法なども知られ
ている。特開平９−１３７４０号公報や、特開平１０−
２２００６７号公報に示されるものである。さらに、建
築物内部に耐震要素を付加したり、エネルギー吸収装置
を配設する方法もしられている。特開平１１−５０６８
９号公報に示されるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開平９−１３７４０
号公報や、特開平１０−２２００６７号公報に示される
技術のように、住宅の基礎と躯体の間に緩衝材などを配
設する方法では、専用の基礎と躯体を必要とし、施工費
が高くなる。建築物内部に耐震要素を付加する場合、増
設した耐震要素や制震機構等の位置によっては、建築物
の内部空間の居住性や利用性が阻害されてしまう場合が
ある。そして、特開平１１−５０６８９号公報に示され
る技術は、高層建築物を対象にしているものであり、大
きな変形が躯体構造に深刻な負荷を与える住宅のような
低層の建築物には用いることが困難である。最近、耐震
性を有する住宅に対する関心が高まっている。そして、
住宅を購入する人の要望や経済状況に応じた耐震性を有
する住宅が求められている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】従来技術の課題は上記の
如くであり、本発明はその課題を解決すべく、次のよう
な手段をとる。まず、梁および耐力壁より躯体が構成さ
れる耐震住宅において、住宅の躯体を共通とし、該躯体
に耐震部材を付加することにより、住宅の耐震性を段階
的に向上させる。

【０００５】次に、梁および耐力壁より躯体が構成され
る耐震住宅において、耐震性を地動加速度１００gal程
度まで、４００gal程度まで、８００gal程度までの３段
階に分割し、共通の躯体を用いて各段階に対応するとと
もに、１００gal程度から４００gal程度までの地震加速
度においては、耐震部材を躯体に付加することにより、
段階的に耐震性を向上させる。

【０００６】次に、梁および耐力壁より躯体が構成され
る耐震住宅において、躯体を構成する軸組と互換性を有
する耐震部材を躯体に対して脱着自在とし、耐震性を段
階的に変更可能に構成するとともに、基本躯体により１
００gal程度まで弾性応答として対応可能とし、震動吸
収部材の取付により、より大きな地震加速度に対しても
段階的に応答を減らして対応すると共に、躯体下部に梁
を接続し、基礎と躯体間に免震装置を配設し、８００ga
l程度でも弾性域にとどまる構成とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態につい
て、図面を用いて詳細に説明する。図１は基本躯体の構
成を示す斜視図、図２は躯体の配設される基礎の構成を
示す斜視断面図、図３は地盤改良の構成を示す図、図４
は軸組の配設構成を示す図、図５は耐力壁の斜視図、図
６は耐震軸組の配設構成を示す図、図７は２重耐力壁の
配置構成を示す斜視図、図８は同じく他の配置構成を示
す斜視図、図９は吸震軸組の配置構成を示す図、図１０
は免震住宅の躯体構成を示す斜視図、図１１は同じく側
面断面図、図１２は免震装置の配置構成を示す概略図、
図１３は免震住宅の出入り口の構成を示す図、図１４は
免震住宅の配管構成を示す斜視図、図１５は躯体への耐
震部材の付加構成を示す図、図１６は耐震住宅の躯体特
性を示す図である。

【０００８】はじめに本発明の耐力壁を配設する住宅の
基本躯体構造について説明する。図１において、住宅１
の躯体は、主に、鋼製軸組３および梁４・５により構成
されている。そして、該躯体が基礎２上に配設されるも
のである。軸組３は基礎２上に立設され、該軸組３の下
部は基礎２の上面に固設されている。隣接する軸組３・
３はつなぎ部材などにより接続される。基礎２上に配設
されている軸組３・３・３・・・には耐力壁３ｂが含ま
れている。この耐力壁３ｂにはブレースが組み込まれて
おり、この耐力壁３ｂが外周をはじめ建物全体にバラン
ス良く配置されている。基礎２の上に立設された軸組３
・３・・・の上には、梁４が配設される。軸組３の上面
に梁４がボルトなどにより締結される。該梁４・４・・
・には、水平ブレースが配設されており、躯体に急激な
力がかかっても、躯体全体で、強くしなやかに受け止め
る構成になっている。さらに梁４上に２階部分を構成す
る軸組３が配設される。梁４上に立設された軸組３も、
下面を梁４に固設され、隣接する軸組３・３は互いに接
続される構成となっている。そして、梁４の上に配設さ
れた軸組３・３・・・の上には小屋梁５が配設される構
成になっている。小屋梁５は軸組３の上面にボルトなど
を締結することにより、固設されている。小屋梁５・５
・５・・・には水平ブレースが配設されており、小屋梁
５・５間の剛性を高めるとともに、強度としなやかさを
有する躯体を構成するものである。そして、小屋梁５の
上に小屋組を構成する部材を配設し、屋根を構成するこ
とができる。図１には、屋根付２階建て住宅を示した
が、本発明の耐力壁を配設する躯体構造は上記のものに
限定されるものではなく、耐力壁を基本部材とする軸組
および梁より構成される住宅の躯体に使用できるもので
ある。

【０００９】次に、図２を用いて基礎２の構成について
説明する。基礎２は、標準寸法で立上がり幅１６ｃｍ、
高さ７５ｃｍ、フーチング幅５２ｃｍの大型鉄筋コンク
リート連続布基礎である。この大型の基礎により、躯体
からの様々な荷重を受け止め分散させて地面に伝えるも
のである。コンクリート基礎２内にはメッシュバー６が
通されており、基礎２の上面にはアンカーボルト７が突
設されている。アンカーボルト７に前記軸組３を固設す
るため、軸組３を基礎２に強固に固設する。そして、軸
組３を介して躯体の受ける様々な荷重を基礎に伝える構
成になっている。基礎２はクラッシャーラン４２上に配
設され、地盤４１に下部を埋設されている。

【００１０】基礎２を配設する地盤は、入念な調査が行
われる。そして、その地盤において、上記の標準基礎で
の対応が不適合と判断された場合には、べた基礎やベー
ス部分の幅を増した基礎等を用いたり、図３に示すごと
く地盤の改良を行う。地盤４１の改良としては、図３
（ａ）および図３（ｂ）に示す方法などがとられる。図
３（ａ）に示すごとく、基礎２の直下に当る個所に硬質
で、均一な安定層Ｂ１を形成し、軟弱な層へ荷重を軽減
させる方法がとられる。もしくは、図３（ｂ）に示すご
とく、杭Ｂ２を打ち込んで、荷重を基礎直下の地盤では
なく、杭Ｂ２を介して杭周辺の地盤や深部の支持地盤に
伝え構造物を支える方法がとられる。これにより、様々
な地盤においても、住宅を建設することができるのであ
る。

【００１１】基礎２上には、図４に示すごとく、一階部
分を構成する軸組３が立設される。軸組３は、基礎２上
面に突設されたアンカーボルト７を、該軸組３の下面に
接続することにより、基礎２に固設される。そして、コ
ーナー部においては軸組３・３間にはつなぎ部材８が配
設され、軸組３・３間の接続が行われる。軸組３・３は
数箇所でボルトにより接続されるため、十分な接続の強
度を得ることができる。基礎２上において、このように
接続された軸組３の上には梁４が配設される。軸組３の
上面には上面に梁４を接続するための孔が穿設されてお
り、該孔を利用して、ボルトなどにより軸組３が梁４に
固設されるものである。軸組３はボルトなどにより基礎
２および梁４に固設されるため、該ボルトを取り外すこ
とにより、軸組３を基礎２および梁４より容易に取り外
すことができる。

【００１２】耐力壁３ｂは、図５に示すごとく、Ｃ型形
鋼を溶接したフレーム３ｃに、ブレース３ｄをＸ字型に
組み入れた構成になっている。該耐力壁３ｂを、外周を
はじめ建物全体にバランス良く配置し、水平ブレースや
梁４を介して建物にかかる荷重を分散させる。耐力壁３
ｂに地震などにより強い力が働いた場合、耐力壁３ｂに
組み入れられたブレースにより、その力に対抗するもの
である。

【００１３】住宅の基本躯体１は垂直に立設された軸組
３と水平に配設された梁４・５により構成され、地動加
速度としては１００gal程度、震度としては４〜５弱の
中地震に弾性範囲内で応答し、それ以上の地震に対して
も塑性化するが、倒壊しない構成になっている。このた
め、一般的に予想される地震に対しては、この基本躯体
1により構成される住宅を選択することができる。基本
躯体１においては、耐力壁３ｂにより、地震による住宅
の変形を抑え、地震に対抗するものである。大地震の心
配の無い地域においては、基本躯体１より構成される住
宅を提供するのが妥当となる。耐力壁３ｂの荷重に対す
る変形の履歴は、スリップ型となり、大地震時（地動４
００gal程度）には塑性変形を生じてエネルギーを吸収
する。

【００１４】次に、基本躯体１の耐震性を向上させる実
施例について説明する。図６に示す第１実施例において
は、躯体１にエネルギー吸収体を有する耐震軸組１１を
配設する。基本躯体１を構成する耐力壁３ｂの代わりに
エネルギー吸収体を有する耐震軸組１１を配設するので
ある。エネルギー吸収体としては、低降伏点鋼などの鋼
材ダンパーや鉛ダンパーもしくは摩擦ダンパーを使用す
ることができる。本実施例においては、エネルギー吸収
体として、鋼材ダンパーを用いて説明する。耐震軸組１
１の中央には、鋼材ダンパー１１ｂが配設されており、
該鋼材ダンパー１１ｂは支持体１１ｃにより支持されて
いる。支持体１１ｃの一端は鋼材ダンパー１１ｂに接続
されており、他端は耐震軸組軸組１１の隅部に接続され
ている。また、鋼材ダンパー１１ｂは枠体に両端を接続
した部材１１ｄの中央に、上下方向に設けたスリット部
に挿入されている。耐震軸組１１は梁４上に配設するこ
とも可能であり、躯体１全体に耐力壁として配置するこ
とができる。

【００１５】耐震軸組１１にかかる荷重は、鋼材ダンパ
ー１１ｂに伝達される。このため、耐震軸組１１に地震
などにより過大な荷重がかかった場合には、鋼材ダンパ
ー１１ｂが塑性変形し、耐震軸組１１にかかった荷重が
鋼材ダンパー１１ｂに吸収される。すなわち、耐震軸組
１１に過大な震動などによるエネルギーが伝達された場
合には、鋼材ダンパー１１ｂの変形によりそのエネルギ
ーが吸収される。しかし、鋼材ダンパー１１ｂが塑性変
形を起こさない程度の荷重であれば、耐震軸組１１は耐
力壁として作用する。本実施例におては、鋼材ダンパー
１１ｂとして低降伏点鋼を用い、４００gal程度の地震
では、耐震軸組１１が耐力壁として作用し、それ以上の
地震では鋼材ダンパー１１ｂが塑性変形し、鋼材ダンパ
ー１１ｂがエネルギーを吸収する。これにより、建物の
躯体に過大な荷重がかかるのを防止する。

【００１６】軸組１１のフレームは耐力壁３ｂのフレー
ムと同様に構成されており、耐力壁３ｂを配置可能な場
所であれば、前記耐力壁３ｂと同様にボルトの締結によ
り容易に配設することができる構成となっている。すな
わち、軸組１１および耐力壁３ｂはフレームを共通の部
材により構成されており、該フレームにブレースを組み
入れることにより耐力壁３ｂに、鋼材ダンパーや摩擦ダ
ンパーを組み入れることにより耐震軸組１１に構成する
ものである。すなわち、耐力壁３ｂと耐震軸組１１は容
易に交換可能であり、同一の躯体に耐力壁３ｂもしくは
耐震軸組１１を配設することができる。耐力壁３ｂを耐
震軸組１１に交換することにより、容易に建物の耐震性
を向上できる。また、耐震軸組１１のフレームを耐力壁
３ｂのフレームと共通化することにより、部材点数を減
少でき、耐力フレーム３ｂおよび耐震軸組１１にかかる
経費を削減し、耐震住宅の施工にかかる経費を減少でき
る。鋼材ダンパーとして低降伏点鋼ダンパーを用いた場
合、地震時に建物が揺れて変形した時にブレースより早
く降伏して地震エネルギーを吸収する。低降伏点鋼部分
のみを取り替えて再利用することができる。摩擦ダンパ
ーを用いる場合には、２枚の板の摩擦を利用したもの
で、摩擦面を繰り返し滑らせることで地震エネルギーを
吸収する。履歴性状は紡錘型で、スリップ型に比べてエ
ネルギー吸収能は高くなる。

【００１７】次に、基本躯体１の耐震性を向上させる第
２実施例について説明する。第２実施例においては、躯
体１に配設された耐力壁３ｂの一部を２重にするもので
ある。すなわち、耐力壁３ｂを２枚重ねにし、躯体１の
耐力壁の配置位置に配設する。図７に示すごとく、基礎
２ｂ上には耐力壁３ｂ・３ｂ・・・が配設されている。
耐力壁３ｂの一部は２重に重ねられた状態で配設されて
いる。そして、基礎２ｂは、２重に重ねられた耐力壁３
ｂ・３ｂを配設し、２重に配設された耐力壁にかかる荷
重を受け止めるために、基本躯体を支持する基礎２より
幅が広く設けられている。基礎２ｂは立ちあがり部分を
幅広くすると共に、図示しないベース部分を幅広く構成
することにより、支持可能な荷重の上限を増すことがで
きる。２重に配設された耐力壁３ｂ・３ｂには、それぞ
れ基礎２ｂの上面に立設されたアンカーボルトにより固
設されている。

【００１８】基礎上に耐力壁３ｂを２重に配設する方法
としては、図８に示す方法もある。基礎２において、耐
力壁３ｂを２重に配設する部分Ｃの幅を厚く構成し、そ
の上に耐力壁３ｂ・３ｂを配設する。基礎２の一部分Ｃ
の幅を厚く構成する方法としては、基礎２を打設する際
に、予め基礎２の部分Ｃに当る型枠を幅広に構成する。
もしくは、すでに打設された基礎２の側部に型枠を配設
し、さらにコンクリートを打設する。この場合、基礎部
分Ｃ内に配設する鉄筋は、一端を基礎２内に挿入し、基
礎２に対する一体性および強度を増すことができる。さ
らに、耐力壁３ｂを前記梁４上に２重に配設することも
できる。梁４は十分な強度および剛性を有するため、耐
力壁３ｂを容易に配設することができる。梁の強度が不
充分な場合には、金具などの補強部材を梁４に配設し、
２重の耐力壁３ｂ・３ｂを配設することができる。

【００１９】耐力壁３ｂを２重に配設することにより、
躯体の強度を容易に向上させることができる。既存の耐
力壁３ｂを２重に配設することにより、躯体の耐震性を
向上させることができるので、耐震住宅を容易に構成で
き、施工にかかる費用を軽減できる。耐力壁の枚数を単
純に増やすことにより、建物全体としてのエネルギー吸
収性能を増すことができる。さらに、新規部材の要素は
特に無く、前述の基本躯体１の基本設計を利用すること
ができる。さらに、荷重に対する履歴性状はスリップ型
のため、残存変形が残りにくい。

【００２０】次に、基本躯体１の耐震性を向上させる第
３実施例について説明する。第３実施例においては、前
述の基本躯体１にオイルダンパーを有する軸組を付加す
るものである。前述のごとく、基本躯体１の強度は耐力
壁３ｂおよび梁４・５により維持される。そして、図９
に示すごとく、オイルダンパーを有する吸震軸組１４を
配設することにより、住宅の躯体に伝達された地震力を
吸収しする。これにより、躯体にかかる荷重を軽減で
き、耐震性を向上できる。吸震軸組１４はフレーム１５
・１５および該フレーム１５・１５に接続されたオイル
ダンパー１６により構成される。吸震軸組１４は基礎２
と梁４との間および梁４と梁５間に配設される。吸震軸
組１４の寸法は、耐力壁３ｂと同様に構成されているた
め、基礎躯体１および基礎２の構成を変更することな
く、容易に取付けることができる。

【００２１】吸震軸組１４のエネルギー吸収構成につい
て図９を用いて説明する。吸震軸組１４のフレーム１５
・１５は、基礎２および梁４にそれぞれ固設されてい
る。フレーム１５・１５間にはオイルダンパー１６が配
設されている。これにより、上方のフレーム１５と下方
のフレーム１５との相対距離が変化する場合には、オイ
ルダンパー１６によりエネルギーが吸収される。すなわ
ち、建物に地震力が伝達され、耐力壁３ｂおよび梁４に
より構成される基本躯体１が揺れると、その揺れにより
吸震軸組１４のフレーム１５・１５間の相対距離が変化
し、オイルダンパー１６により地震力が吸収される。こ
のため、躯体にかかる地震力が低減され、躯体の耐震性
を向上することができる。上記吸震軸組１４により、粘
性抵抗を利用して建物の減衰力を高め、より大きな地震
エネルギーを吸収することができる。吸振軸組１４によ
り他の躯体構成部材に過大な付加をかけることなく、地
震エネルギーを吸収することができる。そして、大地震
（地動加速度４００gal程度）に対しても耐力壁３ｂお
よび躯体が弾性域にとどまり、地震力を受けた後も、躯
体を構成する各部が破損することなく、補修の必要が無
いか、少なくて済む。

【００２２】次に、建物の耐震性を向上させる第４実施
例として、建物の基本躯体と基礎間に免震装置を配設し
た構成について、図１０乃至図１４を用いて説明する。
図１０および図１１に示すごとく、免震装置配置用の基
礎２３上には、複数個の免震装置２２が配設され、該免
震装置２２の上方には躯体２０が配設される。すなわ
ち、基礎２３と躯体２０間に免震装置２２が配設され、
地面より伝達される地震エネルギーを免震装置により吸
収して、躯体２０への地震エネルギーの伝達を断つもの
である。ここにおいて、躯体２０は耐力壁３ｂ等よりな
る軸組３と梁４・５より構成される基本躯体１の下部に
下部梁２１を固設したものである。基本躯体１に下部梁
２１を固設することにより、躯体２０の下部に免震装置
を配設することが可能となるものである。

【００２３】免震装置２２としては、積層ゴム支承、転
がり支承および滑り支承をもちいることができる。積層
ゴム支承を用いた場合には、基礎と上部構造が一体化さ
れるので、浮き上がりの心配が無い。転がり支承を用い
た場合には、地震力を受けた時に円滑に作動するので、
地震が初期に受ける衝撃を減少することができる。滑り
支承を用いた場合には動き出すまでの静摩擦を使って風
対策とすることができる。さらに、これらの免震装置を
組み合わせて配設することも可能である。

【００２４】免震装置２２の配置位置は、建物の形状に
見合ってバランス良く配設されるものである。この実施
例においては、図１２に示すごとく、建物の外周部およ
び下部梁２１の梁接続部に配設される。このように免震
装置２２を配設することにより、免震装置２２による躯
体２０の支持荷重を均等にすることができ、免震装置２
２の調節を容易におこなうことができる。さらに、免震
装置２２の効力の躯体２０に対する偏りを解消して、建
物にねじれなどの力がかからないように構成できる。

【００２５】躯体と基礎の間に免震装置を配設するた
め、地盤と建物が免震装置により絶縁される。このた
め、建物の出入口は、図１３に示すごとく、建物側に取
り付けられたステップ３１と基礎と一体的に構成された
ステップ３２により構成される。建物側ステップ３１
は、地盤側ステップ３２の建物側上方に位置している。
地面側ステップ３２と建物側ステップ３１間には若干の
隙間が設けられており、地震により地面が揺れても地盤
側ステップ３２と建物側ステップ３１とが干渉しないよ
うに構成されている。さらに、一端が地盤に埋設され、
他端が建物に接続される配管においても、地震時の地盤
と建物の相対的な移動に対応できるように構成されてい
る。図１４に示すごとく、建物に接続される配管３３・
３４は床材４０の下方に配設され、配管３３・３４はあ
る程度屈曲して配設されている。これにより、地盤と建
物の相対距離が変化した場合でも、配管３３・３４に過
大な張力がかかることがない。配管３３・３４はフレキ
シブルパイプなどの屈曲性を有するものにより構成され
ており、それぞれ床材４０に上端を固定されたワイヤ３
５・３６により支持されている。配管３３・３４を屈曲
性に富むワイヤ３５・３６により支持するため、配管３
３・３４の支持部が地震力により過剰に引っ張られ、配
管３３・３４が破損することがない。

【００２６】本発明は、図１５に示すごとく、梁４・５
および耐力壁３ｂを含む軸組３により構成される基本躯
体１の耐震性を、耐震部材を付加することにより、段階
的に向上可能とするものである。基本躯体１は１００ga
l程度までの地震力に対して弾性域にとどまる耐震性を
有している。そして、基本躯体１に耐震部材を付加する
ことにより、もっと大きな地動加速度に対して建物の応
答が小さくなるような躯体を構成することができる。基
本躯体１の耐力壁３ｂを、耐震軸組１１に交換すること
により、耐震性を増した躯体１ａに構成する。基本躯体
１に耐力壁３ｂをさらに付加し、2重の耐力壁を有す
し、耐震性を増した躯体１ｂを構成する。吸震軸組１４
を基本躯体１に付加することにより、耐震性を増した躯
体１ｃを構成する。そして、８００gal程度までの地震
に対して、弾性範囲にとどめるためには、基本躯体１の
下部に下部梁２１を固設し、躯体２０を構成する。該躯
体２０を基礎２３上に配設された免震装置２２上に設置
することにより、免震住宅を構成するものである。耐震
軸組１１、吸震軸組１４は耐力壁３ｂや他の軸組３と互
換性を有する。このため、耐震軸組１１への交換および
吸震軸組１４の付加を容易に行うことができる。基本躯
体１に互換性のある部材を付加することにより、耐震性
を向上させるので、施工を容易に行え、施工費を削減で
きる。また、梁４・５を構成する鋼材により下部梁２１
を構成することにより、下部梁２１を軸組３に容易に取
り付け可能である。梁４・５と同一の部材により下部梁
２１を構成できるため、免震住宅の施工費を削減可能で
ある。

【００２７】次に、躯体の耐震特性について図１６を用
いて説明する。図１６に示される４つのグラフは荷重Ｐ
と変位φの関係を示すものである。また、グラフにおい
て平行四辺形に囲まれる面積が地震力の吸収量を示す。
図１６（ａ）は基本躯体１における耐力壁３ｂに掛かる
荷重と変位の関係を示す履歴である。基本躯体１におい
て耐力壁３ｂは４００gal程度に対して１/６０程度の変
形を示し、８００gal程度には１/２０程度の変形を示し
た。基本躯体１においては、４００gal程度は塑性域と
なる。図１６（ｂ）は躯体１ａに用いられる耐震軸組１
１の履歴である。耐震軸組１１は４００gal程度に対し
て１/８０程度の変形を、８００gal程度には１/３５の
変形をねらいとしている。耐震軸組１１は鋼材ダンパー
の変形により地震力の吸収量が多い。図１６（ｃ）は躯
体１ｂに用いられる２重耐力壁３ｂ・３ｂの履歴であ
る。２重の耐力壁３ｂ・３ｂを配設することにより、対
応可能な荷重が基本躯体１に対して１．５倍程度とな
る。４００gal程度に対して１/９０程度の変形を、８０
０gal程度には１/３０程度の変形をねらいとしている。
図１６（ｄ）は吸震軸組１４を有する躯体１ｃの履歴を
示すものである。４００gal程度に対して１/１９０程度
の変形を、８００gal程度には１/８０程度の変形をねら
いとしている。吸震軸組１４を有する躯体１ｃにおいて
は、４００gal程度は弾性域となる。図１６に示すごと
く、躯体１に耐震軸組１１、吸震軸組１４などの耐震部
材を付加することにより、躯体の耐震性を向上させるこ
とができる。

【００２８】基本躯体１においては、１００gal程度の
地震力に対しては弾性域であり、地震力を受けた後に躯
体を補修する必要が無い。しかし、基本躯体１が４００
gal程度の地震力を受けた場合には、基本躯体１を構成
する耐力壁３ｂなどが変形し、地震力を受けた後には耐
力壁の補修などを行う必要がある。地震加速度１００ga
l程度は、震度４もしくは５弱の中地震に相当するもの
である。中地震の再現周期は約１０年とされ、建築され
た住宅が経験する地震としては、この程度の地震が多く
なる。このため、基本躯体１を１００gal程度までの地
震にたいしては、対応可能とした。これにより、１００
gal程度までの地震にたいしては、躯体１の補修の必要
がない。

【００２９】そして、４００gal程度までの地震力に対
しては、基本躯体１に耐震部材を付加することにより段
階的に対応できるものである。鋼材ダンパーを有する耐
震軸組１１においては、基本躯体１より耐震性が向上
し、耐震軸組１１を有する躯体が４００gal程度の地震
力を受けた場合には、鋼材ダンパーのみが変形するた
め、躯体の補修する個所が少なく、補修に掛かる経費を
減少可能である。耐力壁を２重に配設した躯体において
は、耐力壁を例えば１．５倍にすれば、耐えることので
きる荷重が基本躯体の１．５倍となり、エネルギー吸収
能がます。これにより、４００gal程度の地震力を受け
た場合にも躯体が破損することがない。地震後の補修
は、内装のクロス等に限定され、補修費が減少される。
オイルダンパーを有する吸震軸組を配設した躯体におい
ては、４００gal程度の地震加速度にも耐えることがで
き、地震の揺れがオイルダンパーにより吸収されるの
で、４００gal程度の地震力を受けた後にも内装および
外装が破損しない。地震加速度４００gal程度は、震度
５強もしくは６の大地震に相当するものである。大地震
の再現期間は、約５０年であり、住宅に居住する人が一
生の内に経験するか否かの期間である。この大地震に対
する耐震性については、居住者もしくは購入者の経済的
負担を軽減すると共に購入者の価値基準によりが判断
し、選択を行う機会が要望されている。すなわち、１０
０gal程度から４００gal程度までの地震力に対しては、
躯体に付加する部材により、購入者もしくは居住者の要
望に応じて、耐震性能を容易に調節できるものである。
このため、購入者に過剰な費用の負担を強いることが無
く、希望に応じた耐震性を持った住宅を提供することが
できる。

【００３０】地震加速度８００gal程度は震度７の極大
地震に相当する。極大地震の再現期間は約５００年とさ
れている。また、震度７は現在までの観測史上最大のも
のであり、この震動を上限とすることにより、効率的な
住宅の種別の設定を行うことができる。８００gal程度
までの地震に対しては、基本躯体の下部に梁を接続し、
該梁の下方に免震装置を配設する。このように構成され
る免震住宅においても、基本躯体１が使用されるため、
免震住宅を構成する部材の共通化を行うことができ、部
材に掛かるコストを減らすことができる。基本躯体１に
より構成された既存の住宅に対しても、基本躯体をジャ
ッキアップし、該基本躯体１の下方に免震住宅用の基礎
を構成し、免震装置を配設することにより行うことも可
能である。これは、基本躯体１が水平梁４を有するため
であり、該梁４が十分な剛性および強度を有するためで
ある。すなわち、梁および軸組より構成される基本躯体
１を用いて免震住宅を構成するため、耐震性の向上を容
易におこなうことが可能であり、施工に必要な経費を減
少させることができる。

【００３１】

【発明の効果】請求項１に記載のごとく、梁および耐力
壁より躯体が構成される耐震住宅において、住宅の躯体
を共通とし、該躯体に耐震部材を付加することにより、
住宅の耐震性を段階的に向上させるので、耐震住宅を安
価に建築できる。耐震性を段階的に選択できるので、消
費者の要望や経済状況に応じた耐震住宅を構築できる。
躯体に耐震部材を付加することにより耐震性を向上する
ので、建築した後の住宅にも容易に耐震部材を付加し、
耐震性を向上させることができる。

【００３２】請求項２に記載のごとく、梁および耐力壁
より躯体が構成される耐震住宅において、耐震のレベル
を仮に地動加速度１００gal程度まで、４００gal程度ま
で、８００gal程度までの３段階に分割し、共通の躯体
を用いて各段階に対応するとともに、１００gal程度か
ら４００gal程度までの地震加速度においては、耐震部
材を躯体に付加することにより、段階的に耐震性を向上
させるので、消費者の要望に応じた住宅を提供すること
ができる。基本躯体を１００gal程度まで対応可能と
し、再現期間が約５００である極大地震の地震加速度８
００gal程度を上限とし、再現期間が５０年である大地
震の加速度４００gal程度に対応した住宅を基本躯体に
耐震部材を付加することにより構成可能としたので、地
震の発生しにくい地域においては、基本躯体により構成
される住宅を提供でき、地震の発生する可能性のある地
域においては、消費者が一生に一度経験する可能性のあ
る大地震に対応した住宅を提供することができる。ま
た、基本躯体により構成された住宅を提供し、後の必要
に応じて耐震性を増すことができる。さらに、現在まで
の観測より発生しうる最大の地震に対応した住宅を提供
できるものとなる。

【００３３】請求項３に記載のごとく、梁および耐力壁
より躯体が構成される耐震住宅において、躯体を構成す
る軸組と互換性を有する耐震部材を躯体に対して脱着自
在とし、耐震性を段階的に変更可能に構成するととも
に、基本躯体により１００gal程度まで対応可能とし、
震動吸収部材の取付により、より大きな地震加速度に対
しても段階的に応答を減らして対応すると共に、躯体下
部に梁を接続し、基礎と躯体間に免震装置を配設し、８
００gal程度でも弾性域にとどまるので、基本躯体を用
いた住宅により１００gal程度から８００gal程度までの
地震に対応可能である。このため、耐震住宅の施工費を
軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】基本躯体の構成を示す斜視図。

【図２】躯体の配設される基礎の構成を示す斜視断面
図。

【図３】地盤改良の構成を示す図。

【図４】軸組の配設構成を示す図。

【図５】耐力壁の斜視図。

【図６】耐震軸組の配設構成を示す図。

【図７】２重耐力壁の配置構成を示す斜視図。

【図８】同じく他の配置構成を示す斜視図。

【図９】吸震軸組の配置構成を示す図。

【図１０】免震住宅の躯体構成を示す斜視図。

【図１１】同じく側面断面図。

【図１２】免震装置の配置構成を示す概略図。

【図１３】免震住宅の出入り口の構成を示す図。

【図１４】免震住宅の配管構成を示す斜視図。

【図１５】躯体への耐震部材の付加構成を示す図。

【図１６】耐震住宅の躯体特性を示す図。

【符号の説明】

１躯体２基礎３軸組３ｂ耐力壁４・５梁７アンカーボルト１１耐震軸組１４吸震軸組１５フレーム１６オイルダンパ２１下部梁２２免震装置２３基礎３２ステップ３３・３４配管３５・３６ワイヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平松哲雄大阪府大阪市北区大淀中１丁目１番88号積水ハウス株式会社内 (72)発明者高橋是友大阪府大阪市北区大淀中１丁目１番88号積水ハウス株式会社内 (72)発明者堀江寿弘大阪府大阪市北区大淀中１丁目１番88号積水ハウス株式会社内 (72)発明者田畑治大阪府大阪市北区大淀中１丁目１番88号積水ハウス株式会社内 (72)発明者土方和己大阪府大阪市北区大淀中１丁目１番88号積水ハウス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】梁および耐力壁より躯体が構成される耐
震住宅において、住宅の躯体を共通とし、該躯体に耐震
部材を付加することにより、住宅の耐震性を段階的に向
上させることを特徴とする耐震住宅。
【請求項２】梁および耐力壁より躯体が構成される耐
震住宅において、地動加速度１００gal程度まで、４０
０gal程度まで、８００gal程度までの３段階に分割し、
共通の躯体を用いて各段階に対応するとともに、１００
gal程度から４００gal程度までの地震加速度において
は、耐震部材を躯体に付加することにより、段階的に耐
震性を向上させることを特徴とする耐震住宅。
【請求項３】梁および耐力壁より躯体が構成される耐
震住宅において、躯体を構成する軸組と互換性を有する
耐震部材を躯体に対して脱着自在とし、耐震性を段階的
に変更可能に構成するとともに、基本躯体により１００
gal程度まで弾性応答として対応可能とし、震動吸収部
材の取付により、より大きな地震加速度に対しても段階
的に応答を減らして対応すると共に、躯体下部に梁を接
続し、基礎と躯体間に免震装置を配設し、８００gal程
度でも弾性域にとどまることを特徴とする耐震住宅。