JP2005240327A - 建築構造物の免震装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水平方向の震動のみならず、直下型震動に対しても効果的な免震装置を簡単な構成で提供する。

【解決手段】コンクリート基礎と建築物土台との間にＨ型鋼を介して設置される免震装置で、コンクリート基礎１上に立設配置される補強弾性体からなる筒状体６を基体として、該筒状体６を上面側で鉄板を介してＨ型鋼５に止着し、下面側で中心部に鉄板９を配置してコンクリート基礎に一体に止着すると共に、筒状体６内部に内壁面に沿って添装された弾性ばね１０を介して上下椀状カップを底部により一連に連設して上下に凹部を形成せしめた容器１１を少なくとも上下２段積層して、凹部により球体１２を回転可能に収容保持せしめた。


【選択図】 図１

Description

本発明は建築構造物、とりわけ木造建築構造物において基礎と土台との間に施工して好適な免震装置に関するものである。

建築物に対する免震構造には、従来から種々の構造が提案されているが、木造家屋の如き比較的軽量な建築物では独立した基礎の各々に免震構造体を組み込むか、基礎を一定に連続する布基礎としてその上面と土台の上面との間に免震構造体を組み込むことなどが行われていた、

しかし、近時、住宅等の比較的軽量な建築物に対する免震装置としては、球体を利用した免震装置が最善であると云われ、復元機能をもたせるために皿型の凹面を有する基板の上にベアリングボールを載置するもの（例えば特許文献１参照）や、振幅が大き過ぎるときにベアリングボールが基板の外に逸脱するのを防止するために環状壁を設けたもの（例えば特許文献２参照）などが提案されている。

また、複数の球体を上下金属位置の間に横方向に並置して配した免震素子（例えば特許文献３参照）や、球体とスプリングを併用したもの（例えば特許文献４参照）も提案されている。

特開平１０−８５７１号公報 特開平１０−２５２３１２号公報 特開２００１−２０９９９号公報 特開平８−２４６７０４号公報

ところが、上記提案された球状体利用の免震装置は一般に水平方向の揺れに対するものが多く、上下方向の揺れを吸収するには充分でなく、また、吸収するにしても球体が１個、利用されているのみでは地震の衝撃震動を十分に吸収することができない問題があった。

特に木造建築物の場合には水平方向のみならず直下型地震に対応し上下方向に対しても十分な免震効果が求められる。

本発明は上述の如き実状に対処し、特に複数の球体の上下配列と、スプリング及び補強ゴム体の併用を図ることにより、水平方向ならびら上下方向の震動を吸収し、横揺れのみとならず、直下型地震等による上下の揺れに対しても免震効果を付与し、建築物の地震等による崩壊，転倒の恐れを減少せしめることを目的とするものである。

そして、本発明は上記目的を達成するため、コンクリート基礎と建築物土台との間にＨ型鋼を介して設置される免震装置において、コンクリート基礎上に立設配置される補強弾性体からなる筒状体を基体として、その筒状体の上面側が鉄板を介して前記Ｈ型鋼に止着され、下面側が中心部に鉄板を配置してコンクリート基礎に一体に止着されると共に、その内部に内壁面に沿って添装された弾性ばねを介して上下椀状カップを底部により一連に連設し、上下に凹部を形成せしめた容器を少なくとも上下２段積層して、その凹部内に所要大きさの球体を回動可能に収容保持せしめて構成した。

請求項２は筒状体内部に介装された弾性ばねの好ましい態様で、コイルスプリングを用いることを特徴とする。

上記本発明免震装置をコンクリートの基礎上に配設し、柱下部の建築物土台との間にＨ型鋼を介し設置し、上部をＨ型鋼に、下部をコンクリート基礎に夫々止着するときは椀状カップ凹部内に回動可能に収容された複数の球体の自由な回動により上下方向の震動は吸収され、一方、水平方向の震動に対しては球体及び球体と弾性体との間に介装されたコイルスプリング等の弾性ばねならびに筒状体の弾性体との相乗効果によって弾性体→弾性ばね→椀状カップ→球体を介して吸収されて建物の上下、ならびに水平方向の揺れを抑制することができる。

しかも、前記弾性ばねは水平方向及び上下方向の震動に対し、内部の椀状カップの凹部より球体が抜けるのを阻止し、椀状の凹部内に収容された球体の回動による振動の吸収をより確実にする。

以下、本発明の実施の形態を図１に示す木造建築の場合について説明する。

図において、１はコンクリート基礎であり、本発明は上記コンクリート基礎１と、上方の外壁２内部で木造床面Ｆ側端に立設される柱３下部の土台４との間にＨ型鋼５を介して免震装置を配置することによって構成される。

勿論、柱は隅柱，側柱，間仕切りなどがあり、本発明免震装置はこれら各柱の土台に随時、選択して適宜数、設置される。

しかして、上記構成において、本発明の要部をなす免震装置は、図においてワイヤー等の補強材入りゴムの如き補強弾性体による筒状体６が基体として立設されており、該基体６上面側は鉄板を介して前記土台４下部のＨ型鋼５に、例えば図示例ではボルト７等によって４ケ所止着し、一方、下面側は鉄板９を中心部に配してボルト８で、図示例の場合、４ケ所止着することによって水平なコンクリート基礎１に固定されている。

そして、上記筒状体６は、その内部に筒状体６の内壁面に沿ってコイルスプリング等よりなる弾性ばね１０が沿接装入されており、該ばね１０を介して内部に、上下椀状カップを底部により一連に連設し、上下に夫々、球体を保持する凹部を形成せしめたカップ容器１１が少なくとも２段、図示例では３段積層挿入されていて、上下対向する凹部間に球体１２を回動可能に収容、保持せしめて免震装置要部として構成されている。

ここで、球体１２の数、カップ容器１１の数は２段以上であれば効果的であり、１段のみでは余程、大きな球体が必要となり、好ましくない。

また、球体１２は、椀状カップの凹部内で回動可能であることが肝要であり、回動がなければ椀状カップの凹部内面との間の摩擦力が発生せず、震動の抑制効果を得られないし、椀状カップがなければ球体同志による摩擦力が生じ、球体の摩耗を来す。

従って、本発明における免震装置としては筒状の弾性体６，弾性ばね１０，椀状カップ容器１１，球体１２の組み合わせが求められ、これによって弾性体→弾性ばね→椀状カップ→球体への震動伝播により震動吸収が図られる。

コンクリート基礎をベタ基礎として１５〜２０ｃｍ厚に作成し、該基礎の上に下面が上面より稍広く、３０ｃｍ径で中心部に８．５ｃｍの孔径をもつ約３５ｃｍのワイヤー入りゴム筒状体をボルトにより４ケ所止着した。

そして、上記筒状体内にコイルスプリングを添接させて、その内部に１対の椀状カップをその底面同志で接合して凹部を外方に向けて形成した椀状カップ容器を、その凹部に夫々、球体を保持せしめて、椀状カップ容器３個と、これに保持されて４個の球体を収容した。

かくして配設されたゴム筒状体の上面に鉄板を配して高さ１５ｃｍのＨ型鋼を載せ、ゴム筒状体の上面とボルトにより４ケ所止着した。

この時、筒状体上面から底面までは略３５ｃｍであった。また、筒状体上面から床面までも略３５ｃｍであった。

かくて上記免震装置が形成されると、Ｈ型鋼上部に土台を配し側柱，隅柱，間仕切り等の柱を載置することにより本発明に係る木造家屋の免震装置が得られた。

本発明免震装置は特に木造家屋の免震装置として頗る効果的であるが、木造家屋に限らず、他の建築物においても使用し、同様に効果を奏することができる。

本発明に係る免震装置の１例を示す概要断面図である。

符号の説明

１；コンクリート基礎

３；柱

４；土台

５；Ｈ型鋼

６；補強弾性体

９；鉄板

１０；弾性ばね

１１；椀状カップ容器

１２；球体

Claims (2)

1. 
   コンクリート基礎と建築物土台との間にＨ型鋼を介して設置される免震装置であって、コンクリート基礎上に立設配置される補強弾性体からなる筒状体よりなり、該筒状体は上面側が鉄板を介して前記Ｈ型鋼に止着され、下面側が中心部に鉄板を配置してコンクリート基礎に一体に止着されると共に、内部に内壁面に沿って添装された弾性ばねを介して上下椀状カップを底部により一連に連設し、上下に凹部を形成せしめた容器を少なくとも上下２段積層して、該凹部内に所要大きさの球体を夫々回動可能に収容保持せしめてなることを特徴とする建築構造物の免震装置。
   
2. 
   筒状体内部に介装された弾性ばねがコイルスプリングである請求項１記載の建築構造物の免震装置。
   

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