JP2007321439A - 免震装置及び建物の免震構造 - Google Patents

Abstract

【課題】木造住宅建築物に適した簡易な構成を備えると共に、施工が容易で、且つ架台に傾きや転倒が生じるのを効果的に回避できる免震装置を提供する。
【解決手段】建物本体１５を基礎１２に対して相対移動可能に支持することにより建物１１に免震機能を付与する装置であって、基礎１２の上面に固定されるＬ字形状の下部盤と、架台１３の下面に固定さるＬ字形状の上部盤１７と、下部盤１６の上面及び上部盤１７の下面に形成された皿状窪み部１８，１８’、及びこれらに挟み込まれる鋼球１９によって構成され、少なくとも３箇所に設けられる転がり支承２１と、Ｌ字形状部分の各辺部２０に巻き付けられて下部盤１６、上部盤１７、及び鋼球１９が一体化したユニット２２を形成すると共に、位置ずれした下部盤１６と上部盤１７を元の位置に復帰させる付勢力を生じる復元ゴムバンド２３とからなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、免震装置及び建物の免震構造に関し、特に、鉄骨系プレファブ建築物や、木造軸組工法、ツーバイフォー工法、木質パネル工法等による木造の建物の基礎と架台との間に介在して設置され、建物本体を基礎に対して相対移動可能に支持することにより建物に免震機能を付与する免震装置、及び該免震装置を用いた建物の免震構造に関する。

地震時の揺れによって建物が倒壊したり破壊するのを防ぐための構造として、一般に耐震構造、制振構造、及び免震構造が知られている。耐震構造は、建物の壁や床などを補強して、建物の剛性を高めた構造であり、建物を構成する建築材料自体の強化を図ったものも耐震構造に含まれる。また、制振構造は、建物に伝わった揺れをダンパーや粘弾性材料等を用いた制振装置によって吸収できるようにした構造である。さらに、免震構造は、地面と基礎との間や基礎と建物本体との間に免震装置を設置し、地面からの揺れや振動が建物本体に伝わらないようにした構造である。

これらの地震対策として知られる構造のうち、免震構造は、免震装置を挟み込んだ部分以外の部分においては建物本体を地面や基礎から浮かせた状態で支持する必要があるため、主に鉄骨造等の強固な架台を備える大規模な建物に対して採用され、免震装置もまた、建物本体からの大きな荷重を支持するための大掛りで強固かつ高価なものが用いられていた。

一方、鉄骨造等の大規模な建物と比較して軽量で小規模の建物である、例えば木造住宅建築物等の木造の建物に、免震機能を付与するための簡易な免震構造も種々提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。これらの木造の建物等に用いることが可能な簡易な免震構造は、例えば建物本体の架台と基礎との間に介在して、上部板と下部板との間に鋼球を挟み込んだ転がり支承による免震装置を設置してなるものであり、また転がり支承を介して建物本体が基礎に対して相対移動した際に、これを元に位置に復帰させる復元部材や、地震時に建物本体の急激な相対移動を抑制する減衰部材、建物本体が限界変位を超えて過度に移動しないようにするためのストッパー部材等を備えている。
特開２００３−３０７０４５号公報 特開２００５−３０１５２号公報

しかしながら、上記免震装置を用いた免震構造では、複数の免震装置の転がり支承を、架台の下面に上部板を固定すると共に基礎の上面に下部板を固定しつつ、建物の所望の位置に個々に設置する作業に多くの手間を必要とし、また個々に設置した複数の転がり支承の高さの調整にも多くの手間を要すると共に、高さの調整が不十分であると、これに載置される架台が傾き易くなる。さらに、例えば木造の建物では、転がり支承によって支持される部分以外の部分は、架台と基礎との間に間隔を保持して建物本体を浮かせた状態とし、基礎に対する建物本体の相対移動がスムーズに行われるようにする必要がある。したがって、転がり支承によって両端が支持された架台の中間部分に例えば柱を設ける場合には、中間部分の架台が柱等からの荷重によって撓みや変形を生じないように補強するパッキンを基礎との間に挟み込むと、建物本体のスムーズな相対移動を阻害することになるため、当該撓みや変形が生じやすい中間部分にもパッキンに換えて転がり支承を設ける必要を生じて、さらに施工の手間が増えることになる。

本発明は、このような従来の課題に着目してなされたものであり、木造の建物等の小規模の建物に適した簡易な構成を備えると共に、施工の手間を少なくすることのできる免震装置、及び該免震装置を用いた建物の免震構造を提供することを目的とする。

本発明は、建物の基礎と架台との間に介在して設置され、建物本体を前記基礎に対して相対移動可能に支持することにより前記建物に免震機能を付与する免震装置であって、前記基礎の上面に固定され、Ｌ字形状部分を含む平面形状を有する下部盤と、前記架台の下面に固定され、Ｌ字形状部分を含む平面形状を有する上部盤と、前記下部盤の上面及び／又は前記上部盤の下面に形成された皿状窪み部、及び該皿状窪み部に配置されると共に前記下部盤と前記上部盤との間に間隔を保持しつつこれらの間に挟み込まれる鋼球によって構成され、少なくとも前記Ｌ字形状部分の各辺部の先端部分及び交差部分に設けられる転がり支承と、前記Ｌ字形状部分の各辺部に巻き付けられて前記下部盤、前記上部盤、及び前記鋼球が一体化したユニットを形成すると共に、前記下部盤と前記上部盤とが位置ずれした際にこれらを元の位置に復帰させる付勢力を生じる復元ゴムバンドとからなり、前記架台の接合角部分において、前記Ｌ字形状部分の各辺部を前記基礎及び前記架台に沿って配置して用いられる免震装置を提供することにより、上記目的を達成したものである。

そして、本発明の免震装置によれば、前記下部盤と前記上部盤との急激な相対移動を抑制する減衰部材を備えることが好ましい。

また、本発明の免震装置によれば、前記減衰部材は、その両端が前記下部盤の前記Ｌ字形状部分の一方の辺部の先端部分と、前記上部盤の前記Ｌ字形状部分の他方の辺部の先端部分とに接合されるオイルダンパーであることが好ましい。

さらに、本発明の免震装置によれば、前記下部盤と前記上部盤との間の位置ずれが限界変位を超えるのを防止するストッパー部材が設けられていることが好ましい。

さらにまた、本発明の免震装置によれば、前記Ｌ字形状部分を含む平面形状が、Ｌ字形状、Ｔ字形状、又は十字形状であることが好ましい。

また、本発明は、上記いずれかに記載の免震装置を用いた建物の免震構造であって、前記建物の基礎の全体に分散配置されて、複数の前記免震装置が、前記架台の接合角部分において前記Ｌ字形状部分の各辺部を前記架台に沿って配置した状態で前記基礎と前記架台との間に介在して設置され、前記転がり支承によって前記建物本体の荷重を支持すると共に、前記鋼球を前記皿状窪み部で転動させて前記建物本体を前記基礎に対して相対移動させる建物の免震構造を提供することにより、上記目的を達成したものである。

本発明の免震装置、又は該免震装置を用いた建物の免震構造によれば、木造の建物等の小規模の建物に適した簡易な構成を備えると共に、施工の手間を少なくすることができる。

図１（ａ），（ｂ）に示す本発明の好ましい一実施形態に係る免震装置１０は、建物１１としての例えば木造住宅建築物（図６参照）において、図２（ａ），（ｂ）にも示すように、基礎１２と建物本体１５の架台１３との間に介在して架台１３の接合角部分に設置され、架台１３の上方に構築される木造住宅建築物１１の建物本体１５を、基礎１２から浮かせた状態で相対移動可能に支持することにより、地盤１４や基礎１２からの揺れや振動が建物本体１５に伝わらないようにして、木造住宅建築物１１に免震機能を付与するものである。

すなわち、本実施形態の免震装置１０は、木造住宅建築物１１の基礎１２と架台１３との間に介在して設置され、建物本体１５を基礎１２に対して相対移動可能に支持することにより建物１１に免震機能を付与する装置であって、図３及び図４にも示すように、基礎１２の上面に固定され、Ｌ字形状部分１６ａを含む平面形状を有する下部盤１６と、架台１３の下面に固定され、Ｌ字形状部分１７ａを含む平面形状を有する上部盤１７と、下部盤１６の上面及び上部盤１７の下面に形成された皿状窪み部１８，１８’、及び該皿状窪み部１８，１８’に配置されると共に下部盤１６と上部盤１７との間に間隔ｓ1を保持しつつこれらの間に挟み込まれる鋼球１９によって構成され、少なくともＬ字形状部分１６ａ，１７ａの各辺部２０の先端部分２０ａ及び交差部分２０ｂに設けられる転がり支承２１と、Ｌ字形状部分１６ａ，１７ａの各辺部２０に巻き付けられて下部盤１６、上部盤１７、及び鋼球１９が一体化したユニット２２を形成すると共に、下部盤１６と上部盤１７とが位置ずれした際にこれらを元の位置に復帰させる付勢力を生じる復元ゴムバンド２３（図３参照）とからなり、架台１３の接合角部分において、Ｌ字形状部分１６ａ，１７ａの各辺部２０を基礎１２及び架台１３に沿って配置して用いられる。

また、復元ゴムバンド２３は、地震時において下部盤１６と上部盤１７との急激な相対移動を抑制する減衰部材（ショックアブソーバー）としての機能も発揮することが可能であるが、本実施形態では、より効果的に下部盤１６と上部盤１７との急激な相対移動を抑制できるように、復元ゴムバンド２３とは別の減衰部材２４を備えており、この減衰部材２４として、その両端が下部盤１６のＬ字形状部分１６ａの一方の辺部２０の先端部分２０ａと、上部盤１７のＬ字形状部分１７ａの他方の辺部２０の先端部分２０ａとに接合されるオイルダンパーが用いられている（図１（ａ），（ｂ）参照）。

さらに、本実施形態では、下部盤１６と上部盤１７との間の位置ずれが限界変位を超えるのを防止するストッパー部材２５が設けられている（図２（ａ），（ｂ）、図３参照）。

本実施形態では、木造住宅建築物１１の基礎１２は、例えば鉄筋コンクリート製の布基礎であって、建物１１の外壁が設けられる外周部分に沿って、天面の幅が例えば１６０ｍｍとなるように形成されると共に、木造住宅建築物１１の外周部分の内側にも、例えば間仕切り壁に沿った必要箇所に、天面の幅が例えば１６０ｍｍとなるように形成される。

また、本実施形態では、基礎１２の天面に重ねるように配置されて、例えば幅１０５ｍｍ、高さ３００ｍｍ程度の大きさの縦長矩形断面形状の木製角材からなる架台（土台）１３が、免震装置１０を挟みこむことにより基礎１２との間に例えば幅７０ｍｍ程度の間隔ｓ2を保持した状態で取り付けられる（図２（ａ），（ｂ）参照）。架台１３は、木造住宅建築物１１の建物本体１５の下端部の軸組、或いは枠組を構成する部材であって、これらの下端部の軸組や枠組を基台として、上方に床、壁、柱等が組み立てられることにより、木造住宅建築物１１の建物本体１５が構築される。また、端部を架台１３に連結支持させて、梁部材が床下の適宜の位置に設置され、架台１３と共に建物本体１５の下端部分の軸組、或いは枠組を構成している。

さらに、本実施形態では、架台１３は、基礎１２との間に免震装置１０を挟み込んだ状態で設置されることにより、免震装置１０によって支持される部分以外の部分は、上述のように基礎１２との間に間隔ｓ2が 保持されることになる。これによって、建物本体１５の基礎１２に対する相対移動がスムーズに行われるようになっている。また架台１３は、免震装置１０によって両端が支持された中間部分に柱等を設けて当該中間部分で建物本体１５からの相当の荷重が負荷されても、撓みや変形を生じることなく負荷される荷重を強固に支持できるように、上述のように一般の土台よりも梁せいが大きくなった縦長矩形の断面形状を備えている。なお、免震装置１０を挟みこむことにより基礎１２と架台１３との間に保持された間隔ｓ2部分を通気口として機能させて、建物１１の床下部分の換気を図ることが可能になる。

そして、本実施形態の免震装置１０は、例えば図６に示す木造住宅建築物１１のＡ部における、北側外壁に沿って配置される架台１３と西側外壁に沿って配置される架台１３とがＬ字平面形状に直角に接合する接合角部分において用いられ、下部盤１６及び上部盤１７のＬ字形状部分１６ａ，１７ａを含む平面形状が、Ｌ字形状となっている。また免震装置１０は、上述のように、転がり支承２１、復元ゴムバンド２３、減衰部材２４、ストッパー部材２５等を備えている。

免震装置１０の下部盤１６は、図３及び図４に示すように、例えば厚さｔが３４ｍｍ程度の鋼製又は鉄製の部材であり、Ｌ字形状の一対の辺部２０が同じ長さで延設すると共に、これらの一対の辺部２０を交差部分２０ｂで直角に接合した形状を有している。すなわち、各辺部２０は、例えば幅ｂが１６０ｍｍ程度の帯状部分であって、外側縁部に沿った長さＬが例えば５００ｍｍ程度となるように延設すると共に、これらの帯状部分が直角に交わって重なる例えば縦横１６０ｍｍ程度の正方形領域が、交差部分２０ｂとなる。そして、各辺部２０の先端部分２０ａと交差部分２０ｂの３箇所に配置されて、下部盤１６の上面には、転がり支承２１を構成する皿状窪み部１８が形成される。

皿状窪み部１８は、例えば直径が１３０ｍｍ程度の円形の平面形状を備えると共に、深さが１２〜２２ｍｍ程度の凹部として形成され、その底面１８ａは、好ましくは直径方向の断面がサイクロイド曲線となる曲面形状に形成される（図２（ａ），（ｂ）参照）。また皿状窪み部１８の底面１８ａの中央部には、鋼球１９を中央に位置めしておくための位置め凹部（図示せず。）が設けられている。この位置め凹部に鋼球１９が配置されることにより、鋼球１９は、地震が生じる前のユニット２２の中で、皿状窪み部１８の中央を定位置として若干の力では動きにくい状態で配設されることになる。これによって、免震装置１０の搬送中や建物１１への取り付け時に鋼球１９が移動するのを防止して、施工のし易さを向上させることが可能になる。

また、本実施形態では、下部盤１６の一対の辺部２０の、各先端部分２０ａの皿状窪み部１８と交差部分２０ｂの皿状窪み部１８との間の中間部分に、基礎１２に埋設固定されたアンカーボルトの先端突出部（図示せず。）を締着固定させるナット締着穴２６及びこれと連通するボルト貫通穴２７が、一体として形成されている（図４参照）。基礎１２の所定の位置に設置されたアンカーボルトの先端突出部を、下部盤１６の下方からボルト貫通穴２７に挿通し、ナット締着穴２６において締着ナットで締め付けることにより、免震装置１０の下部盤１６を、Ｌ字平面形状に接合する架台１３の接合角部分の基礎１２に、強固に且つ精度良く固定することが可能になる。

さらに、本実施形態では、Ｌ字平面形状の下部盤１６の一方の辺部２０における先端内側縁部から内側に突出して、ダンパー接合フランジ２８が一体として設けられている。このダンパー接合フランジ２８に、オイルダンパーからなる減衰部材２４の一端部が、回動可能にピン接合されることになる（図１（ａ），図２（ａ）参照）。

下部盤１６と重ねて配置される免震装置１０の上部盤１７は、下部盤１６と略同様の形状を有しており、図３及び図４に示すように、例えば厚さｔが３４ｍｍ程度の鋼製又は鉄製の部材であり、Ｌ字形状の一対の辺部２０が同じ長さで延設すると共に、これらの一対の辺部２０を交差部分２０ｂで直角に接合した形状を有している。すなわち、各辺部２０は、例えば幅ｂが１６０ｍｍ程度の帯状部分であって、外側縁部に沿った長さＬが例えば５００ｍｍ程度となるように延設すると共に、これらの帯状部分が直角に交わって重なる例えば縦横１６０ｍｍ程度の正方形領域が、交差部分２０ｂとなる。そして、各辺部２０の先端部分２０ａと交差部分２０ｂの３箇所に配置されて、上部盤１７の下面には、転がり支承２１を構成する皿状窪み部１８’が、下部盤１６に形成した皿状窪み部１８と対向配置して形成される。

皿状窪み部１８’は、下部盤１６に形成した皿状窪み部１８と同様に、例えば直径が１３０ｍｍ程度の円形の平面形状を備えると共に、深さが１２〜２２ｍｍ程度の凹部として形成され、その天面１８ａ’は、好ましくは直径方向の断面がサイクロイド曲線となる曲面形状に形成される（図２（ａ），（ｂ）参照）。また皿状窪み部１８’の天面１８ａ’の中央部には、下部盤１６に形成した皿状窪み部１８と同様に、鋼球１９を中央に位置めしておくための位置め凹部（図示せず。）が設けられており、皿状窪み部１８’の中央を定位置として、若干の力では動きにくい状態で鋼球１９を配設することにより、免震装置１０の搬送中や建物１１への取り付け時に鋼球１９が移動するのを防止して、施工のし易さを向上させることが可能になる。

また、本実施形態では、上部盤１７の一対の辺部２０の、各先端部分２０ａの皿状窪み部１８’と交差部分２０ｂの皿状窪み部１８’との間の中間部分に、上部盤１７の上方からナットやナットの締着工具等を挿入して、下部盤１６のナット締着穴２６で締着ナットの締め付け作業を行うことを可能にするナット挿入穴２９が、ナット締着穴２６と重なる位置に貫通して開口形成されている。

さらに、本実施形態では、各先端部分２０ａの皿状窪み部１８’と交差部分２０ｂの皿状窪み部１８’との間の中間部分に、ナット挿入穴２９と隣接して、例えば両ネジボルトからなる固定ボルト３１を締着固定するためのボルト締着孔３０が、上部盤１７の上面に開口形成されている。ボルト締着孔３０には、上部盤１７を架台１３に固定するための固定ボルト３１が、下端雄ネジ部を締着固定することにより、上部盤１７の上面から立設して取り付けられる。取り付けた固定ボルト３１を、架台１３の所定の位置に上下に貫通して形成されたボルト挿通孔３２に挿通し（図２（ａ），（ｂ）参照）、架台１３の上面から上方に突出する上端雄ネジ部に締着ナットを締め付けることにより、免震装置１０の上部盤１６を、Ｌ字平面形状に接合する架台１３の接合角部分に、強固に且つ精度良く固定することが可能になる。

さらにまた、本実施形態では、Ｌ字平面形状の上部盤１７の他方の辺部２０における先端内側縁部から内側に突出して、ダンパー接合フランジ２８’が一体として設けられている。このダンパー接合フランジ２８’に、オイルダンパーからなる減衰部材２４の他端部が、回動可能にピン接合されることになる。

下部盤１６の上面の皿状窪み部１８と上部盤１７の下面の皿状窪み部１８’に挟み込まれるように配置されて、これらの皿状窪み部１８，１８’と共に転がり支承２１を構成する鋼球１９は、皿状窪み部１８，１８’の、位置め凹部（図示せず。）が設けられた中央部の深さよりも僅かに大きな、例えば１５〜２５ｍｍ程度の半径を有する球体である。鋼球１９が皿状窪み部１８の深さよりも僅かに大きな半径を備えることにより、ユニット２２となった免震装置１０の下部盤１６と上部盤１７との間に、例えば５〜１０ｍｍ程度の間隔ｓ1が保持されることになる（図３参照）。またこれによって、地震が生じた際に、皿状窪み部１８，１８’で鋼球１９を転動させて下部盤１６に対して上部盤１７をスムーズに相対移動させることが可能になり、下部盤１６が固定された基礎１２に対して、上部盤１７が固定された架台１３をスムーズに相対移動させることが可能になる。

Ｌ字平面形状の下部盤１６及び上部盤１７の各辺部２０に巻き付けられてこれらと鋼球が一体化したユニットを形成する復元ゴムバンド２３は、例えば天然ゴムや合成ゴムからなり、相当の幅を有する帯状のベルト部材として取り付けられる。復元ゴムバンド２３は、例えば下部盤１６及び上部盤１７の各辺部２０の外周面に設けられた装着溝に沿って、環状に連続して締め付けるように巻き付けられ、下部盤１６の下面や上部盤１７の上面から突出することなく装着される。

復元ゴムバンド２３は、図２（ａ）に示す地震が生じる前の下部盤１６及び上部盤１７が位置ずれすることなく上下に重なり合った状態から、地震が生じて、図２（ｂ）に示すように、建物本体１５が基礎１２に対して相対移動して下部盤１６と上部盤１７とが位置ずれした際に、その弾性によって、これらを元の位置に復帰させる付勢力を生じる。これによって地震が終了した際に、相対移動した建物本体１５は、架台１３が基礎１２の直上に位置する安定した元の状態に復帰するようにスライド移動することが可能になる。また、復元ゴムバンド２３は、その弾性（粘性）によって、地震時において下部盤１６と上部盤１７との急激な相対移動を抑制する減衰部材（ショックアブソーバー）としての機能も発揮することになる。

復元ゴムバンド２３とは別に設けられた減衰部材２４は、例えばショックアブソーバーとして公知のオイルダンパーからなり、下部盤１６の一方の辺部２０の先端内側縁部に設けられたダンパー接合フランジ２８と、上部盤１７の他方の辺部２０の先端内側縁部に設けられたダンパー接合フランジ２８とに両端を回動可能に接合することにより、平面的に斜めに取り付けられる。減衰部材２４が、Ｌ字形状の上部盤１７及び下部盤１６の各辺部２０の両端に跨って平面的に斜めに取り付けられることにより、下部盤１６と上部盤１７の全ての方向への相対移動に対して、エネルギーを吸収しつつ急激な相対移動を効果的に抑制することが可能になる（図５（ａ）〜（ｄ）参照）。また減衰部材２４は、上部盤１７及び下部盤１６に跨って上下方向にも斜めに取り付けられることにより、上部盤１７や下部盤１６との緩衝を効果的に回避することが可能になる。

さらに、本実施形態では、下部盤１６と上部盤１７との間の位置ずれが限界変位を超えるのを防止するストッパー部材２５が設けられている（図２，図３参照）。ストッパー部材２５は、例えばアラミド繊維、有機繊維等からなるベルト状の部材として形成され、例えば下部盤１６及び上部盤１７の各辺部２０の外周面に巻き付けるようにして、遊びを持った状態で取り付けられる。すなわち、下部盤１６及び上部盤１７の側方に位置する部分は接合することなく撓ませた状態としつつ、下部盤１６の下面及び上部盤１７の上面に位置する部分をこれらの面に接合して、ストッパー部材２５が免震装置１０に取り付けられている。

ストッパー部材２５は、図２（ａ）に示す地震が生じる前の下部盤１６及び上部盤１７が位置ずれすることなく上下に重なり合って、これらの側方に位置する部分が遊びを持って撓んでいる状態から、図２（ｂ）に示すように、建物本体１５が基礎１２に対して相対移動して下部盤１６と上部盤１７とが位置ずれした際に、撓んだ部分が伸びきってそれ以上の相対移動を規制することにより、例えば転がり支承２１の鋼球１９が皿状窪み部１８，１８’から脱落するのを防止する。

なお、ストッパー部材２５は、アラミド繊維や有機繊維からなるベルト状の部材である必要は必ずしもなく、下部盤１６と上部盤１７との間の過度の位置ずれを防止できる機能を備えていれば良いことから、例えば限界変位に応じた所望の長さを備えるワイヤの両端を下部盤１６及び上部盤１７に各々接合して、ストッパー部材２５とすることもできる。また、後述するように、複数の免震装置を建物１１へ取り付ける際に、各免震装置ごとにストッパー部材を取り付けることにより、建物全体ではストッパー部材が多く入ることによって、ストッパー部材の負担する応力が小さくなるので、ストッパー部材として、ナイロンベルト等の軽い素材のものを用いることが可能になる。

上述の構成を備える本実施形態の免震装置１０は、例えば図６に示す木造住宅建築物１１のＡ部において、基礎１２と架台１３との間に介在して設置されるものであり、Ｌ字形状部分を含む平面形状として、Ｌ字形状を有している。また本実施形態では、架台１３の接合角部分として、例えば図６に示すＢ部のＴ字状の接合角部分においては、Ｌ字形状部分を含む平面形状として、図７（ａ）に略示図として示すように、下部盤及び上部盤がＴ字形状を有する免震装置４０が用いられる。さらに、本実施形態では、架台１３の接合角部分として、例えば図６に示すＣ部の十字状の接合角部分においては、Ｌ字形状部分を含む平面形状として、図７（ｂ）に略示図として示すように、下部盤及び上部盤が十字形状を有する免震装置５０が用いられる。

これらのＴ字形状又は十字形状の免震装置４０，５０は、下部盤及び上部盤の２箇所（図７（ａ））或いは４箇所（図７（ａ））のＬ字形状部分４１，５１が、各辺部４２，５２の先端部分４２ａ，５２ａ及び交差部分４２ｂ，５２ｂに転がり支承４３，５３が配置されると共に、復元ゴムバンドやストッパー部材が巻き付けられた、上記免震装置１０のＬ字形状部分１６ａ，１７ａと同様の構成を備えており、基礎１２と架台１３との間に介在して設置されて、Ｌ字形状の免震装置１０と同様の作用効果を奏することになる。

本実施形態では、木造住宅建築物１１の基礎１２及び架台１３が配置される部分の適宜の位置ににおいて、図６に太線部分６０で示すように、木造住宅建築物１１の基礎１２の全体に分散配置されて、複数の免震装置１０，４０，５０が、架台１３の接合角部分においてＬ字形状部分１６ａ，１７ａ，４１，５１の各辺部２０，４２，５２を架台１３に沿って配置した状態で基礎１２と架台１３との間に介在して設置され、建物１１の免震構造が形成される。すなわち、Ｌ字形状の免震装置１０は各Ｌ字形状の架台１３の接合角部分に、Ｔ字形状の免震装置４０は各Ｔ字形状の架台１３の接合角部分に、十字形状の免震装置５０は各十字形状の架台１３の接合角部分に各々配置して取り付けられる。これによって、木造住宅建築物１１の建物本体１５は、各免震装置１０，４０，５０の転がり支承２１，４３，５３によって支持されると共に、各転がり支承２１，４３，５３において鋼球１９を皿状窪み部１８，１８’に領域内で転動させて、例えば図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、鋼球１９が皿状窪み部１８，１８’の内側で移動できる範囲で、建物本体１５を基礎１２に対して前後左右に相対移動させることが可能になる。

そして、本実施形態の免震装置１０，４０，５０及びこれらの免震装置１０，４０，５０を用いた建物１１の免震構造によれば、小規模の建物である木造住宅の建物１１に適した簡易な構成を備えると共に、施工の手間を少なくすることができる。すなわち、本実施形態によれば、免震装置１０，４０，５０は、主として、Ｌ字形状部分を含む平面形状を有する下部盤１６及び上部盤１７と、これらの上面又は下面に形成された皿状窪み部１８，１８’に鋼球１９を挟み込んでなる少なくとも３箇所の転がり支承２１と、これらをユニット化する復元ゴムバンド２３とからなる簡易な構成を備えているので、工場生産等によって安価に量産することができ、また運搬や持ち運びも容易である。

また、免震装置１０，４０，５０は、少なくとも３箇所の転がり支承２１を備えるので、転がり支承２１を個々に設置する場合と比較して、設置作業の手間が軽減すると共に、下部盤１６及び上部盤１７の水平度を安定させて設置することが可能になり、各転がり支承２１の高さ調整も容易になる。さらに、上部盤１７を水平に設置することも容易であることから、架台１３を傾かせることなく精度良く設置することが可能になる。

さらにまた、本実施形態では、免震装置１０，４０，５０として、転がり支承２１を用いたものが使用されるので、粘弾性ゴムを用いたものと比較して、温度による影響を受けることなく、安定した状態で免震機能を発揮できると共に、設置数が多くなっても免震部分での剛性が大きくなるのを回避して、固有周期の変動による免震効果の低減を回避することが可能になる。また復元ゴムバンド２３の強度や減衰部材２４の性能等を選択して転がり支承２１と組み合わせることにより、地震に対する応答特性を適宜コントロールすることも可能になる。さらに、架台１３の梁せいを大きくしてこれの剛性を高めることにより、架台１３の中間部分に負荷される柱等からの荷重を撓みや変形を生じることなく架台１３のみによって強固に支持することが可能になるので、例えば架台１３の接合角部分のみに免震装置１０，４０，５０を配置して、免震装置や転がり支承の数を減らすことも可能になる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、免震装置に減衰部材を設ける必要は必ずしもなく、復元ゴムバンドのみによって減衰機能を発揮させることもできる。また、減衰部材は、Ｔ字形状や十字形状等の免震装置においては、複数のＬ字形状部分のうち１箇所のみに減衰部材を設けることもできる。さらに、減衰部材やストッパー部材は、免震装置とは別の部材として免震構造に取り付けることもできる。さらにまた、架台は、梁せいの大きな縦長矩形断面の角材である必要は必ずしも無く、例えば正方形断面の角材であっても良い。

また、皿状窪み部は、下部盤の上面又は上部盤の下面のいずれか一方にのみ設けられていても良い。さらに、下部盤や上部盤は、図８に示すように、例えば鉄板製やステンレス製の枠体８０に、例えば鋳造された皿状窪み部を有する皿体８１を、溶接等により接合一体化して形成した部材であっても良い。

（ａ）は本発明の好ましい一実施形態に係る免震装置の構成を説明する、地震の発生前の状態を示す略示平面図、（ｂ）は地震の発生後の状態を示す略示平面図である。 （ａ）は本発明の好ましい一実施形態に係る免震装置の構成を説明する、地震の発生前の状態を示す略示断面図、（ｂ）は地震の発生後の状態を示す略示断面図である。 本発明の好ましい一実施形態に係る免震装置の構成を説明する、ユニット化した状態の略示斜視図である。 本発明の好ましい一実施形態に係る免震装置の構成を説明する、分解をした状態の略示斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明の好ましい一実施形態に係る免震装置の免震機能を説明する略示平面図である。 本発明の好ましい一実施形態に係る免震装置の配設位置を説明する、木造住宅建築物の１階部分の間取り図である。 （ａ），（ｂ）は、Ｔ字形状、又は十字形状の免震装置を説明する略示平面図である。 下部盤及び上部盤の他の形態を例示する略示断面図である。

符号の説明

１０，４０，５０ 免震装置
１１ 木造住宅建築物（建物）
１２ 基礎
１３ 架台
１４ 地盤
１５ 建物本体
１６ 下部盤
１６ａ，１７ａ，４１，５１ Ｌ字形状部分
１７ 上部盤
１８，１８’ 皿状窪み部
１９ 鋼球
２０，４２，５２ Ｌ字形状部分の辺部
２０ａ，４２ａ，５２ａ Ｌ字形状部分の辺部の先端部分
２０ｂ，４２ｂ，５２ｂ Ｌ字形状部分の辺部の交差部分
２１，４３，５３ 転がり支承
２２ ユニット
２３ 復元ゴムバンド
２４ 減衰部材（オイルダンパー）
２５ ストッパー部材
２６ ナット締着穴
２７ ボルト貫通穴
２８ ダンパー接合フランジ
２９ ナット挿入穴
３０ ボルト締着孔
３１ 固定ボルト
３２ ボルト挿通孔

Claims (6)

1. 建物の基礎と架台との間に介在して設置され、建物本体を前記基礎に対して相対移動可能に支持することにより前記建物に免震機能を付与する免震装置であって、
   前記基礎の上面に固定され、Ｌ字形状部分を含む平面形状を有する下部盤と、前記架台の下面に固定され、Ｌ字形状部分を含む平面形状を有する上部盤と、
   前記下部盤の上面及び／又は前記上部盤の下面に形成された皿状窪み部、及び該皿状窪み部に配置されると共に前記下部盤と前記上部盤との間に間隔を保持しつつこれらの間に挟み込まれる鋼球によって構成され、少なくとも前記Ｌ字形状部分の各辺部の先端部分及び交差部分に設けられる転がり支承と、
   前記Ｌ字形状部分の各辺部に巻き付けられて前記下部盤、前記上部盤、及び前記鋼球が一体化したユニットを形成すると共に、前記下部盤と前記上部盤とが位置ずれした際にこれらを元の位置に復帰させる付勢力を生じる復元ゴムバンドとからなり、
   前記架台の接合角部分において、前記Ｌ字形状部分の各辺部を前記基礎及び前記架台に沿って配置して用いられる免震装置。
2. 前記下部盤と前記上部盤との急激な相対移動を抑制する減衰部材を備える請求項１記載の免震装置。
3. 前記減衰部材は、その両端が前記下部盤の前記Ｌ字形状部分の一方の辺部の先端部分と、前記上部盤の前記Ｌ字形状部分の他方の辺部の先端部分とに接合されるオイルダンパーである請求項２に記載の免震装置。
4. 前記下部盤と前記上部盤との間の位置ずれが限界変位を超えるのを防止するストッパー部材が設けられている請求項１〜３のいずれかに記載の免震装置。
5. 前記Ｌ字形状部分を含む平面形状が、Ｌ字形状、Ｔ字形状、又は十字形状である請求項１〜４のいずれかに記載の免震装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の免震装置を用いた建物の免震構造であって、
   前記建物の基礎の全体に分散配置されて、複数の前記免震装置が、前記架台の接合角部分において前記Ｌ字形状部分の各辺部を前記架台に沿って配置した状態で前記基礎と前記架台との間に介在して設置され、前記転がり支承によって前記建物本体の荷重を支持すると共に、前記鋼球を前記皿状窪み部で転動させて前記建物本体を前記基礎に対して相対移動させる建物の免震構造。
   

Images