JP2007138678A

JP2007138678A - 減震装置

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Publication number: JP2007138678A
Application number: JP2005361005A
Authority: JP
Inventors: Shigekazu Hanzawa; 薫和半澤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-11-17
Filing date: 2005-11-17
Publication date: 2007-06-07

Abstract

【課題】一戸建ての住宅のような小型の建築物（建物イ）に、好適な減震装置を提供する。
【解決手段】基礎チと土台ト又は柱ロとの間で、主にアンカーボルト５の各箇所に分散して設けられる、地震時の横揺れ荷重により潤滑な滑動可能なフッ素系高分子樹脂を塗装した二重の鋼板等とからなる摩擦減衰装置２と地震荷重を受けてこの摩擦減衰装置２が滑動した場合、基礎チに固定されたアンカーボルト５と土台トの衝突を緩衝し基礎チと土台トのずれを拘束する低反発高分子樹脂等の円筒形の衝撃緩衝装置３及び地震荷重を受けた時に発生する引抜力をアンカーボルト５に拘束する滑動可能な座板鋼板及びナット、スプリングワッシャー等からなる引抜拘束装置４からなることを特徴とする減震装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、地震から建築物を保護する為の減震装置に係り、特に簡易な構造で、かつ、低コストに製造することが出来、また簡単に施工設置ができ、主として、一戸建住宅のような小型の建築物に容易に適用することが出来る減震装置にかかる。

阪神淡路大震災から１０年、特に最近の大型地震の発生予測を踏まえて、耐震設計技術の改善がなされてきたが、これらの工法として、地盤に建物を固定して、地震荷重を建築構造体の耐力で支える、いわゆる「耐震構造」、地盤と建物を絶縁する「免震構造」及び付加装置を利用する「制振構造」が主流だが、本来大型ビル用で、大臣認定の必要であった免震構造においても、小規模免震建築物は、一般建築同様に確認申請で済む、建設省告示がなされ、あわせて小規模免震建築物の技術基準が確立するに至った。（平成１２年建設省告示第２００９号、平成１２年建設省告示第１４４６号）

その他の耐震設計以外の地震被害を免れる技術としては、高層のビルディングやマンションなどの大型の建築物には、建築物に制振機構を設けて地震の力を軽減したり、あるいは、建築物に防振機構を設置し、地震が発生したときに、その防振機構を駆動させて、地震の揺れを吸収して、建築物自体の揺れを緩和できるように構成されているが、いずれも機構が大掛かりで、コストが高かったり、荷重が軽いためや地盤の状況による制限があったりするため、普及が遅れ、未だに地震による多数の倒壊被害が続いている。

現在一番普及している、住宅などの小規模建築における壁の構造耐力を上げて地震荷重に抵抗する耐震構造では、耐震壁の量が多くなり、快適な住空間に大切な自由な平面が阻害され、かつ、木造住宅の場合特に剛性を高めるために金物を多用するためバネが多く発生して地震エネルギーの加速が起こりやすく、建物の剛性を増した分、建物振動の固有周期が短くなり、この固有周期に近い多くの地盤では共振現象により揺れが加速する可能性が高い。そこで入力する地震エネルギーを軽減したり、加速を軽減する必要がある。

上記の理由から近年検討されてきたのが前述の小規模免震構造であるが、現在開発されているこの免震装置のほとんどが、機構上の減衰装置、復元装置、支障装置及び拘束装置のいずれかからなり、これらのいずれかにバネ及び振り子機能等振動理論による減衰機能を介在しているため、荷重が小さく、揺れ幅を小さくすることが難しい、小型住宅では、地震荷重を長くするために振動周期を遅くすることに限界があり、軟弱地盤など地盤の固有周期の大きい箇所で使用する場合の制限がある。その上、荷重を集中させて処理しなければならず機構が複雑になり、高価となり、そればかりではなく、その施工設置も、専門知識、熟練を必要とし、しかも、これらは土台と上部構造物とが絶縁工法のため、大きな引き抜きが発生するような地震荷重に対しての引き抜き拘束装置をもっていない。

付加装置により地震荷重を軽減する「制振構造」は、理論上耐震壁との混合使用が困難というのが通説であるが、現在市販されている木造住宅用制振装置は建築基準法で必要な耐力壁を省略することが出来ず、この耐力壁にさらに制振装置を付けた壁が余計に必要になり、さらに住空間の制約を受けるうえ、バランスよく配置しないと偏芯による構造体のねじれが発生し倒壊に至る可能性がある。

その他、廉価な防振マットとして市販されている、基礎と土台の間に厚さ２ｃｍ程度の防振ゴムをマット状に成型挿入したものは、自動車振動などの振動吸収には効果があるが、減震のために振動固有周期を下げることは機能上不可能であり、さらに、バネ機能が働くため地震時の地盤の振動周期によっては共振加速による倒壊の可能性がある。

そこで、本発明は、上記欠点を解決する為になされたものであって、その目的は構造が簡単であって、かつ、低コストに製造することができ、したがって戸建住宅のような小型建築物に容易に適用することが出来、また、新築ばかりではなく、現在地震の脅威にさらされている既存の小型建築物にも容易に施工できる減震装置を提供することにある。

これらの課題を解決するために、本発明に係る減震装置は、地震エネルギーを、建築物イの柱ニ、梁ヘ、耐力壁ホ及び屋根ト等の躯体に入力する前に減衰するように、基礎ロと土台ハとの間で、かつ、引き抜き拘束が有効に働き、アンカーボルトなどの金物で発生する振動加速を有効に減衰できるアンカーボルト５の各箇所に分散して設けられる。

地震倒壊に重大な影響あたえる振動による共振加速が発生させないように振動理論によらない、滑動摩擦抵抗による減衰装置で、地震時の横揺れ荷重で滑動可能な二層構造の上部鋼板６及び下部鋼板７等からなる摩擦減衰装置２と地震荷重を受けてこの摩擦減衰装置２が滑動した場合、基礎ロに固定されたアンカーボルト５と土台ハの衝突によるバネ振動による加速を緩衝し基礎チと土台ハのずれを建築物の機能を阻害しない範囲に拘束しかつ残留変形により機能を損なわない低反発高分子等の円筒形の衝撃緩衝装置３及び地震荷重を受けた時に発生する引抜力をアンカーボルト５に拘束する滑動可能な座金鋼板８及びナット９、スプリングワッシャー１０等からなることを特徴とする減震装置である。

さらに、摩擦減衰装置２で二層構造の中間部の摩擦面１１は、地震時の最大水平荷重として、建築基準法でも規定しているとおり、建築物荷重の約０．２に比例していることと、摩擦減衰力も同様建物荷重に摩擦抵抗を乗じた数値となることから、最大地震荷重の半分程度、かつ震度・程度で滑動可能な摩擦係数０．１程度のフッ素樹脂を基材とした高分子を挟み込むか、又は上部鋼鈑６及び下部鋼板７、叉は片面に塗布する減衰装置である。

請求項１に記載の減震装置を地震時に発生する引き抜き荷重の多い箇所にホールダウン金物１２と併用して取り付ける場合は、アンカーボルト５を固定する鋼板部分１３に地震の揺れが発生した時に、アンカーボルト５の水平移動が可能なアンカーボルトの貫通孔を請求項４の衝撃緩衝装置３の直径と同等の大きさで設けることを特徴とする減震装置。

請求項１、４及び８に記載の衝撃緩衝装置２を取り付けるために、土台ハに円筒状の孔を空けるためドリル先に取り付ける錐工具は、既存アンカーボルトが設置されたまま削孔できる形状であることを特徴とした減震装置。

請求項１及び８に記載の減震装置を既存建物に装着する場合、既存建物の内壁を一部作業可能な範囲で解体し土台ハを露出させたうえ、基礎ロと土台ハの間に楔又は楔形の小型ジャッキ１４を挿入することで、摩擦減衰装置２を挿入し易くすることを特徴とする減震装置。

請求項１及び２に記載の減衰装置の摩擦減衰装置２を構成する下部鋼板７を薄板に成形、上部鋼板等６は土台と基礎の隙間厚さに応じて、薄板成形又は鋼板等をプレス加工等で厚みを確保することを特徴とする減衰装置。

請求項１及び５の減衰装置を装着する場合、土台ハの幅が小さい等、土台ハの削孔により土台ハの強度が足りない場合は金物等により土台ハを補強することを特徴とする減震装置。

以上のように構成された本発明に係る減震装置は土台ハと基礎ロとの間に設置され、地震時の横荷重により、３６０度全ての方向に滑動するとともに、滑動時の摩擦抵抗力で地震荷重を低減し、さらに、アンカーボルト５と土台ハとの衝撃部分には衝撃緩衝装置がつき摩擦減衰装置２が滑動するたびに地震エネルギーが吸収されるため、力を逃がす、摩擦抵抗で減衰する、及び、衝撃吸収する等３つの要素で効率的荷地震エネルギーを吸収することができる。

本発明に係る減震装置は、アンカーボルト５の各箇所に分散して多数設ける為、大きな地震において、鉛直方向である縦方向の力、アンカーボルトの機能である、引き抜き拘束が有効に働き、縦ゆれ時の離反、解体も阻止できるとともに、アンカーボルトなどの金物で発生する振動加速を有効に減衰でき、かつ、分散することで、減衰装置個々のかかる荷重が小さく、装置の小型化ができ、施工が簡単で熟練工も必要とせず価格が安くなる。しかも、土台ハと基礎ロの間に摩擦減衰装置２の高さに相当する間隙が生じるので、建物イの床下換気を良好に保つことが出来る。

本発明に係る減震装置は、滑動摩擦抵抗による減衰が主な装置で、バネ及び振り子等、振動共振の可能性のあるものは使用しないため、あらゆる種類の地震波に対しても効果がある。衝撃緩衝装置３を、低反発ゲル剤等としているのはバネ振動を発生させない為で、上部建物の機能を損なわない程度、２ｃｍ前後の残留変形は許容させているものの、他の免震工法等を比較しても０．１から０．０５程度の変形量のため、建築物イへの損傷は少ない。さらに、この残留変形を許容させることにより、高度の衝撃減衰を可能にしたこととバネが発生しにくいことから、振動理論によらない摩擦抵抗主体の減衰が可能になり、共振加速による建物倒壊を防ぐことができる。

本発明に係る減震装置は、さらに、摩擦減衰装置２で二層構造の中間部の摩擦面１１は、地震時の最大水平荷重として、建築基準法でも規定しているとおり、建築物荷重の約０．２に比例していることと、摩擦減衰力も同様建物荷重に摩擦抵抗を乗じた数値となることから、最大地震荷重の半分程度、かつ震度５程度で滑動可能な摩擦係数０．１程度のフッ素樹脂を基材とした高分子を挟み込むか、又は上部鋼鈑６及び下部鋼板７、叉は片面に塗布するため、水平方向の移動を容易にすることが可能なうえ、移動及び静止を交互に繰り返すことにより、摩擦抵抗の高い静摩擦効果を多く得られ、地震エネルギーの減衰効果が高い。

本発明に係る減震装置は、減衰装置の能力を超える地震荷重により上下方向の引き抜き荷重が発生した場合でも、アンカーボルトの機能は温存しているため安全性が高い。さらに、建物のコーナーなど引き抜き力の高い箇所の柱に取り付けられるホールダウン金物にも取付られる点で安全性を増す。

本発明に係る減震装置を既存建物に耐震補強として使用する場合、内装の改修と同時に施工が出来、装置が小型なため建物全体を持ち上げたり、曳き家の必要がなく、経済的に装着可能である。
なお、上記課題を解決するための手段の項及び発明の効果において符号を付して説明したが、これは発明の理解を容易にするためであって本発明を限定するものではないことは明らかである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る減震装置を適用した一戸建ての木造住宅からなる建築物（以下、建物として説明する）イの断面図であり、この建物イには、二種類の減震装置１Ａ、１Ｂ、が用いられている。これら二種類の減震装置１Ａ、１Ｂのうち、一方の減震装置１Ａは、建物イの土台トの部分に用いられ、他方の減震装置１Ｂは、建物イの土台ハに立設する柱ニの部分に用いられている。

先ず、建物イの土台ハの部分に用いられる減震装置１Ａについて図１ないし図３を用いて説明する。この減震装置１Ａは基礎チに設けられる各アンカーボルト５の位置にこのアンカーボルト５が中心にこの減震装置１Ａが位置するように設けられるほか、土台ハの長手方向に沿って所定の間隔に複数にして配列されることで設けられている。そして、この減震装置１Ａは基礎ロと土台ハの間に設けられる摩擦減衰装置２と土台ハにアンカーボルト５を中心に削孔された円筒状の位置に設けられる円筒状の衝撃緩衝装置３及びアンカーボルト５の上端部に土台ハとの連繋及び引き抜き拘束に使用される引き抜き拘束装置４とから構成される。

摩擦減衰装置２の形状はアンカーボルト５位置の施工誤差、部品の取替え及び既存建物の耐震補強時に土台ハの部分を解体することなく横から装着できるように、下部滑り摩擦鋼板７にはアンカーボルト５が通る溝を、上部滑り摩擦プレート６には下側同様アンカーボルトが通過する溝及び滑り幅が２ｃｍ前後確保でき、アンカーボルト５の施工位置の誤差を考慮した楕円形のアンカーボルト５の直径より４ｃｍ前後大き目の孔を開けた状態にプレス加工等をされた鋼板等で、基礎ロ及び土台ハの幅に収まる通常一辺が１４０ｍｍ前後の角形で外形の厚さが床下通気の機能を考慮して２０ｍｍとされる。なお、図示の角形の加工は、プレス加工のほか、鋳型成形、肉厚プレートの切断加工等することができ、形状においても、摩擦減衰装置２の外形厚さは、床下通気を基礎ロと土台ハの間に必要としない工法では３ｍｍから５ｍｍ程度とし、外形形状は図示では方形だが、円盤状又は円柱状とすることができる。また、装着する場合にアンカーボルト上部から取り付けられる場合は方形等の鋼板に円形のアンカーボルト５の貫通孔のみとし、横から挿入する溝を付けないこともできる。また、上部滑り摩擦プレート６において、アンカーボルト５の取付施工精度に問題なければ楕円形ではなく円形とすることが出来る。
成形素材においても、所定の耐久性と強度が確保できれば、チタン鋼板、ステンレス鋼板及び耐候性鋼板等腐食しにくい金属又はメッキ鋼板又は防錆処理等を施した鋼板又は高分子成型加工材等素材を限定しない。

摩擦減衰装置２の滑り摩擦材１１は潤滑性に優れた摩擦係数０．１前後の耐摩耗性の高いフッ素樹脂を基材とした高分子樹脂、たとえばテフロン（登録商標）樹脂等を上部滑り摩擦プレート６及び下部滑り摩擦鋼板７に塗装される。なお、この滑り摩擦材は、塗装のほか同じ滑り摩擦減機能をもつ高分子、又は、低反発高分子等のシートを、下部滑り摩擦鋼板７の平面形状に近く成形し、上部滑り摩擦プレート６と下部滑り摩擦鋼板７の間に取り付けることができる。
また、上部滑り摩擦プレート６及び下部滑り摩擦鋼板７の素材そのものに摩擦係数０．１前後の性能をもつ場合及び表面処理を施した場合は、この滑り摩擦材を省略することができる。

衝撃緩衝装置３の低反発材の外形状は中央に装着するアンカーボルト５が貫通する孔を有する直径５０ｍｍ前後の円筒状で耐久性を有するポリウレタン系ゲル材エラストマー等の衝撃吸収材からなる。高さについては、通常８０ｍｍ前後だが、土台の大きさに応じて高く出来るし、高さを分割して取付けることも出来る。この衝撃緩衝材は、これらの軟質エラストマー等によるほか、公知の又は新開発された衝撃吸収性と耐久性の高い低反発ゴム又は低反発ゲル剤等の高分子からなることができる。若しくは、それら高分子の複数種類からなる。その装着法はアンカーボルト５を中心として土台ハにこの衝撃緩衝装置３とほぼ同形の穴をあけた中にアンカーボルト５を貫入して装着することで、地震時における横揺れで発生する土台ハとアンカーボルト５の衝撃を緩衝する。

引抜拘束装置４の滑り座金８、ナット９、及びスプリングワシャー１０等は基礎ロにアンカー固定されるアンカーボルト５の上端部から、所定の力でねじ締めし、固定するが、滑り座金８に塗装またはコーティングされた滑り摩擦材Ａ１１により地震時に発生する、横ずれを許容しながら引き抜き方向つまり上部方向にたいしては拘束することができる。滑り座金８の形状は地震の揺れで横移動した時に土台ハの幅より大幅にはみ出さず、かつ、衝撃緩衝装置３が装着される土台ハの円柱状孔の直径より大きい、通常直径７５ｍｍ前後、厚みが３ｍｍ前後の円盤状の鋼板等に、アンカーボルト５の貫通孔を施し座金状に成形される。なお、図示の同心円状の加工は、プレス加工のほか、鋳型成形、プレートの切断加工等することができ、厚みは引抜の強度に応じて変化するものであり、形状においても、多角形、楕円形等、機能を損なわない範囲で自由に成形できる。
成形素材においても、所定の耐久性と強度が確保できれば、チタン鋼板、ステンレス鋼板及び耐候性鋼板等腐食しにくい金属又はメッキ鋼板又は防錆処理等を施した鋼板又は高分子成型加工材等素材を限定しない。
ただし、二重のナット９及びスプリングワッシャー１０は、振動による緩みを防止するもので、接着剤による固定、溶接等の戻り防止の措置を施した場合は省略することができる。

図１、図２及び図３に示される、矢印Ｓは、地震による基礎ロのあらゆる方向からの水平方向の揺れを示している。基礎ロが矢印Ｓの方向に揺れる力が摩擦減衰装置２の上部滑り摩擦プレート６と下部滑り摩擦鋼板７の間に発生する摩擦抵抗を超えた場合滑動し、地震エネルギーを逃がすとともに摩擦減衰する。さらに、これに伴ってアンカーボルト５が土台ハに衝突するが、その際、土台ハとアンカーボルト５の間に装着した衝撃緩衝装置３の衝撃吸収材が地震に水平力を吸収することができる。また、アンカーボルト５の必要個所及び所定の間隔で分散して取り付けることにより、減震装置一個の地震エネルギーは小さいが全体としては最大級の地震が襲来しても建物イが倒壊に至らないまで地震エネルギーを吸収する。

図４に示される減震装置１Ｂは、図１を斜め上から見た、地震時に上方に引き抜き力が多く働く建築物の四隅等に多く使われる柱ニに直接取り付けるホールダウン金物１２部分の取付け詳細図であり、この減震装置１Ｂ自体は、土台ハに取り付けられる上述の減衰装置１Ａとは変わらないが、地震による引抜力を基礎チに取り付けられたアンカーボルト５から柱ニに伝えるためのＬ型金物であるホールダウン金物１２の外形は一辺が１２０ｍｍ前後の方形鋼板を２枚Ｌ型に加工した金物で、水平に取り付けられる部分のアンカーボルト５の貫通孔の大きさは衝撃緩衝装置３の直径と同等し、引抜拘束装置４の滑り座金８、スプリングワッシャー１０、ナット９等はこのＬ型金物の水平部分に螺合されて柱ロは基礎に固定される。地震の揺れにより摩擦減衰装置２に滑動が発生した場合滑り座金８の滑動性能により、大きめのボルト孔径の範囲でアンカーボルト５が自由に移動することで減衰装置１Ａの機能と変わらない。

図６に示される減震装置は木造ツーバイフォー構造のように土台ハの上に際根太チ等が乗り、土台ハとの上に引抜拘束装置４を取り付ける空間がない場合は、際根太チ等を滑り座金８が十分滑動するまで欠きこみ、断面欠損した部分を補強金物１３で補強する。通常この補強金物１３の形状は厚さ２ｍｍ前後の鋼板等を土台ハ及び際根太等の欠きこみ幅の２倍程度の大きさとし欠き込み部分がほぼ中央にくるようにねじ等で固定する。

図７、図８に示される減震装置１Ａ及び１Ｂは土台トの幅が１２０ｍｍ未満の小さい土台の場合及びアンカーボルト５の位置が土台ハの中心を大きく外れている等、土台トの強度が弱い場合には補強金物１３を取り付ける。通常この補強金物１３の形状は厚さ２ｍｍ前後の鋼板等を一辺が土台ハ幅に近い寸法、一方の寸法が１５０ｍｍ前後のコ型に加工し、土台ハの上から被せるようにアンカーボルト５がほぼ中央にくるように取付け、ねじ等で固定する。

これらの上記構成からなる減震装置１Ａ，及び１Ｂはいずれも地震発生時に揺れを吸収して建物イを保護するとともに、床下の通気機能を有する。

図９、図１０は本発明の他の実施の形態に係る減衰装置１Ａ及び減衰装置１Ｂを示すものであって、基礎ロと土台ハの間に通気機能を必要としない場合、通常、摩擦減衰装置１６の上部滑り摩擦プレート１７及び下部滑り摩擦鋼板１８の総厚さを３ｍｍから５ｍｍとし、衝撃緩衝装置３、引抜拘束装置４は上記説明の減震装置１Ａ及び減震装置１Ｂ同様である。いずれも地震発生時には揺れを吸収して建物イを保護することが出来る。

図１、図２に示される減震装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃ及び１Ｄは減震装置を既存建物に装着する場合は通常、建物イの内壁を床から６００ｍｍ前後、取り外し、土台ハを露出させ、既存のアンカーボルト５を中心に円筒形の孔を空け衝撃緩衝装置３をこの孔にアンカーボルト５を貫入させながら挿入し、摩擦減衰装置２の装着はアンカーボルト５を上下の滑り摩擦プレートの溝に沿わせて、横から基礎ロと土台ハの間に装着する。基礎ロと土台ハの間に挿入空間がない場合は、楔又は、楔形の小型ジャキ（図１１）を挿入して、基礎ロと土台ハの間に、空間をつくることで、摩擦減衰装置の横からの挿入を容易にする。

従来、地震から戸建住宅等の小型建物の倒壊を守る手段として、耐震構造のほか、免震構造及び制振構造等の手段がとられてきたが、全ての地震波に効果があるわけではなく、地震振動周期と建物の固有周期が合致して発生する共振加速による倒壊の可能性を含んでいる。また、免震構造、制振構造はコストが高いこともあり普及していない。本発明は固有周期によらない摩擦減衰を主体としているため共振の可能性が少なく、アンカーボルトの引抜拘束の機能を温存させ、地震の揺れによる基礎と土台の変移を建物の許容範囲に押さえ、さらに、装置を数十個に分散させることにより、小型化でき、大幅なコスト削減ができるので、新築住宅はもとより、既存の耐震改修を必要とする住宅に採用することができ、住宅産業への利用の可能性は膨大であり、さらに、地震倒壊の可能性がすくなくなることから、地震保険等への影響も大きい。

本発明の一実施の形態に係る減震装置を適用した建物の縦断面図である。本発明の一実施の形態に係る減震装置をツーバイフォーに適用した建物の縦断面図である。本発明の一実施の形態に係る減震装置を既存建物に適用した建物の縦断面図である。本発明の一実施の形態に係る減震装置１Ｂの柱部分の斜め上部から見た詳細図である。本発明の一実施の形態に係る減震装置１Ａの土台部分の分解詳細図である。本発明の一実施の形態に係る減震装置を木造のツーバイフォーに取り付ける場合の斜め上部から見た詳細図である。本発明の一実施の形態に係る減震装置１Ａの金物補強の必要な部分の土台部分を斜め上部から見た詳細図である。本発明の一実施の形態に係る減震装置１Ａの基礎が小さい場合の金物補強の必要な部分の土台部分を斜め上部から見た詳細図である。本発明の他の実施の形態に係る減震装置１Ｂの柱部分の斜め上部から見た詳細図である。（既存建物）本発明の他の実施の形態に係る減震装置１Ａの土台部分の斜め上部から見た詳細図である。（既存建物）本発明の形態に係る減震装置の上部滑り摩擦プレート６を合成樹脂成型したものかつ、衝撃緩衝装置３に複数種類の高分子材を用いた分解図である。本発明の形態に係る減衰装置の上部滑り摩擦プレート６を合成樹脂成型したものの分解図である。本発明の形態に係る減衰装置の上部滑り摩擦プレート６を合成樹脂成型したものかつ、下部滑り摩擦鋼板をフッ素系樹脂シートにしたものの分解図である。本発明の形態に係る減衰装置の上部滑り摩擦プレート６を合成樹脂成型したものかつ、下部滑り摩擦鋼板をフッ素系樹脂シートにし、衝撃緩衝装置３に複数種類の高分子材を用いたものの分解図である。本発明の形態に係る減衰装置の上部滑り摩擦プレート６を鋼板プレス加工したものかつ、衝撃緩衝装置３に複数種類の高分子材を用いたものの分解図である。本発明の形態に係る減衰装置の上部滑り摩擦プレート６を鋼板プレス加工したものの分解図である。本発明の形態に係る減衰装置の衝撃緩衝装置３に複数種類の高分子材を用いたものの分解図である。本発明の形態に係る減衰装置の上部滑り摩擦プレート６を既存建物改修用等に使用するため薄型鋼板にしたものの分解図である。本発明の形態に係る減衰装置の上部滑り摩擦プレート６を既存建物改修用等に使用するため薄型鋼板にしたものかつ、衝撃緩衝装置３に複数種類の高分子材を用いたものの分解図である。本発明の他の実施の形態に係る減震装置１Ａ、１Ｂの土台部分の取付け等に用いるための楔型ジャッキアップ金物の詳細図である。

符号の説明

イ・・・建物ロ・・・基礎
ハ・・・土台ニ・・・柱
ホ・・・耐力壁ヘ・・・梁
ト・・・屋根チ・・・根太
リ・・・内壁ヌ・・・外装
１Ａ・・・減衰装置１Ｂ・・・減衰装置
１Ｃ・・・減衰装置１Ｄ・・・減衰装置
２・・・摩擦減衰装置３・・・衝撃緩衝装置
４・・・引抜拘束装置５・・・アンカーボルト
６・・・上部滑り摩擦プレート７・・・下部滑り摩擦鋼板
８・・・滑り摩擦材９・・・ナット９
１０・・・スプリングワッシャー１１・・・滑り摩擦材
１２・・・ホールダウン金物１３・・・補強金物
１４・・・楔又は楔型ジャッキ
Ｇ・・・地面

Claims

基礎と土台との間で、主にアンカーボルトの各箇所に分散して設けられる、地震時の横揺れ荷重により滑動が可能なフッ素系高分子樹脂を塗装した二層の鋼板等からなる摩擦減衰装置と地震荷重を受けてこの摩擦減衰装置が滑動した場合、基礎に固定されたアンカーボルトと土台の衝突を緩衝し基礎と土台のずれを拘束する低反発高分子等の円筒形の衝撃緩衝装置及び、地震荷重を受けた時に発生する引抜力をアンカーボルトに拘束する滑動可能な座板鋼板及びナット、スプリングワッシャー等からなる引抜拘束装置からなることを特徴とする減震装置。
請求項１に記載の減震装置における、摩擦減衰装置の滑り面は滑動性の高い摩擦係数０．０１から０．８前後で、地震の揺れで滑動しかつ耐摩耗性の高いフッ素樹脂を基材とした等の高分子樹脂及び鋼板等の基材又は基材の表面処理をしたもの又は表面加工したものからなることを特徴とする減震装置。
請求項１又は２に記載の減震装置における摩擦減衰装置の形状は方形又は円形又は楕円形の鋼板等にアンカーボルトの貫通孔を施したものとなるが、アンカーボルト位置の施工誤差、部品の取替え及び既存建物の耐震補強時に土台部分を解体することなく横から装着できるように、基礎に密着する側（下側）の鋼板にはアンカーボルトが通る溝を、土台に密着する側（上側）の鋼板には下側同様アンカーボルトが通過する溝及び滑り幅が２ｃｍ前後確保でき、アンカーボルトの施工位置の誤差を考慮した楕円形のアンカーボルト直径より４ｃｍ前後大き目の穴を開けた、形状となるが、上下の鋼板に溝の無い形状、上側鋼板の楕円の孔を円形に、また、全体の形状も方形のほか、円形又は楕円形の場合、また、基材として、チタン合金、ステンレス鋼板、耐候性鋼板等腐食しにくい金属又はメッキ鋼板又は防錆処理等を施した鋼板又は高分子樹脂成型加工材等からなることを特徴とする減震装置。
請求項１又は２又は３に記載の減震装置における摩擦減衰装置の土台と基礎の間に挿入される上下鋼板等の各々厚さは挿入する土台と基礎の隙間に合致した厚みとし、各々板状加工、プレス加工及び鋳型成型等により成型することを特徴とする減震装置。
請求項１及び２に記載の減震装置における、衝撃による緩衝装置の低反発材は装着するアンカーボルトの直径より直径が４ｃｍ前後大き目の円筒状で耐久性を有する低反発ゴム又は低反発ゲル等の高分子で、そのアンカーボルトを中心として土台にこの衝撃緩衝装置と同形の穴をあけた中にアンカーボルトを貫入して装着することを特徴とする減震装置
請求項１に記載の減震装置における摩擦減衰装置は、基礎と土台の間で土台に設置されたアンカーボルトのほぼ中心まで差込、円筒状の衝撃緩衝装置は、土台のアンカーボルトを中心に円筒形の空間にアンカーボルトを貫入させながら上部から差込、地震の揺れで滑動可能な鋼材等の基材、鋼材等に表面加工、表面処理、を施したもの、フッ素樹脂等を塗装、コーティング又は挟み込んだ座金鋼板及びスプリンッグワッシャーを挟みこんで二重のナットで固定することを特徴とする減震装置。
請求項１に記載の減震装置を土台と基礎の間に地震時等に発生する引き抜き力の大きい箇所に使われるホールダウン金物の引き抜き荷重を伝達する鋼板のアンカーボルト貫通孔の大きさは請求項３項及び請求項４衝撃緩衝装置の直径と同等の大きさとし、その受け鋼板の大きさは地震時の引き抜き荷重の強度に耐え減震装置のアンカーボルトを固定する座金等の滑動を妨げない大きさを特徴とする減震装置。
請求項１ないし４に記載の衝撃緩衝装置は金型整形によるほか、請求項１及び３の摩擦減衰装置を装着後、現場の土台に開けた衝撃緩衝装置の貫入孔に直接常温硬化型の低反発高分子ゲル剤等を封入硬化させる衝撃緩衝装置を特徴とする減震装置。
請求項１に記載の減震装置は新築建物のほか既存建物に装着することを特徴とする減震装置。
請求項１に記載の減震装置を地震時の引き抜き荷重の多い箇所にホールダウン金物と併用して取り付ける場合はアンカーボルトを固定する鋼板部分にアンカーボルトの水平移動が可能なアンカーボルトの貫通孔を請求項４衝撃緩衝装置の直径と同等の大きさで設けたことを特徴とする減震装置。
請求項１、４及び８に記載の衝撃緩衝装置を取り付けるために、土台に円筒状の孔を空けるためドリル先に取り付ける錐工具は、既存アンカーボルトが設置されたまま削孔できる形状であることを特徴とした減震装置。
請求項１及び８に記載の減震装置を既存建物に装着する場合、摩擦減衰装置の装着に先立ち、基礎と土台の間に挿入空間がない場合は、楔又は、楔形の小型ジャキを挿入して、基礎と土台の間に、空間をつくることで、摩擦減衰装置の横からの挿入を容易にすることを特徴とする減震装置。
請求項１、２、４及び８に記載の摩擦減衰装置及び衝撃緩衝装置は、地震荷重による残留変形にたいしても全ての機能を損なわないことを特徴とする減震装置。
請求項１及び５の減衰装置を装着する場合、土台幅が小さい等、土台の削孔により土台の強度が足りない場合は金物等により土台を補強することを特徴とする減震装置。
請求項１に記載の減震装置は、木造ツーバイフォー構造のように土台トの上に根太が存在する構造ではその根太又は土台に衝撃緩衝装置を分割して挿入できるように欠きこみ、欠きこみにより根太及び土台の強度が足りない場合は金物等により補強することを特徴とする減震装置。
請求項１に記載の減震装置は建築物の基礎部分と上部構造体とを減震装置により地震による水平荷重を絶縁する工法であるから、木造のほか、補強コンクリートブロック造、鉄筋コンクリート造、軽量鉄骨造、鉄骨造、鉄骨鉄筋コンクリート造、積石造等、あらゆる建築物に使用することを特徴とした減震装置。
請求項１に記載の減震装置における建物の外装下部に設ける水切り及び防鼠金物は、２ｃｍ前後の変位又はずれに追従できるスライド可能な構造とすることを特徴とする減震装置。