JP2013224559A - 建物の免震工法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ビルのような多層階の建物を対象とする新しい免震工法の提供を図る。
【解決手段】
多多層階に形成する建築物を対象とする免震工法であって、当該建物の底面側と天面側の両面に対して、免震機能を付加したことを特徴とする建物の免震工法。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ビルのような多層階の建物を対象とする免震工法に関する。

従来、建物に対する免震工法は、土台部分、すなわち、建物の底面部分（基礎部分）に免震的構成の付与を行うことが常套手段とされていた（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。

特開２０１１−２５６５６４号公報 特開２０１０−２６１２４９号公報

上述したように、建物の底面部分（基礎部分）に免震的構成を免震工法であると、特許文献１に示すような平屋な建物であればその機能は発揮される。 然し乍、特許文献２に示すように多層階のビルのような場合、底面部分において免震効果が発揮されたとしても、当該建物の上層階にゆくにしたがって、その揺れ動き（振幅）は拡大化されるため、建物全体としての免震効果は決して十分とは称し得ないものである。

本発明はこのような従来における問題点の解決化を図った新規の「建物の免震工法」の提供を図ったものである。

本発明は請求項１に記載のように、多層階に形成する建築物を対象とする免震工法であって、当該建物の底面側と天面側の両面に対して、免震機能を付加したことを特徴とする建物の免震工法に係る。

本発明は請求項２に記載のように、多層階建物の底面側に対する免震手段として、基礎コンクリート１の上面に、ゴムチップの敷設層２と捨コン基礎層３を形成すると共に、当該捨コン基礎層３の上に、所要の免震部材４を介在させた状態で、多層階の建物を構築する様に成した請求項１に記載の建物の免震工法を実施の態様とする。

本発明は請求項３に記載のように、多層階建物の天面側に対する免震手段として、基礎コンクリート１から垂直に立ち上がらせた柱状立設体を、多層階建物を縦方向に貫通する様に形成した案内用空所に対して、非接触状態を保って挿通させると共に、その上端には建物の天板面ｍと所定間隔を保って対向させるための水平底板５ａを具えた錘用容体５を連設し、当該水平底板５ａと当該天板面ｍとの間に免震用ダンパー６を介在させるように成した請求項１に記載の建物の免震工法を実施の態様とする。

本発明は請求項４に記載のように、錘用容体５が重量性を具えた錘的な役割を果させるための手段として、貯水用タンク、機械室、非常用品保管用倉庫、その他適宜重量物の収容用容体として利用可能とするような形態と成した請求項３に記載の建物の免震工法を実施の態様とする。

本発明は請求項５に記載のように、柱状立設体を矩形筒状とすることに依って、エレベーター、リフト用の昇降路（シャフト）、若しくは廃棄用ダクトとしての役割を兼備させるようにした請求項３または請求項４の何れかに記載の建物の免震工法を実施の態様とする。

本発明は請求項６に記載のように、柱状立設体を矩形筒状または円形筒状のような内部空間を有する筒状のもとすることに依り、当該内部空間を、ガス、水道、電話、電気等のための配管及び配線を通すための通路としての役割を果たさせるようにした請求項３または請求項４の何れかに記載の建物の免震工法を実施の態様とする。

本発明は請求項７に記載のように、多層階建物に形成されている案内用空所と柱状立設体との間に、中心復帰用ダンパー７を介在させ、地震発生に伴い当該案内用空所と柱状立設体との間隔寸法が変化した際に、これを常に正しい間隔寸法するための修正を行わせるように成した請求項３乃至請求項６の何れかに記載の建物の免震工法を実施の態様とする。

本発明は請求項１に記載のような構成、すなわち、多層階に形成する建築物を対象とする免震工法であって、当該建物の底面側と天面側の両面に対して、免震機能を付加するようにしたから、当該建物の上下両面から免震的な支持がなされることと成る。 従って、大きな地震にあっても、その揺れを著しく減衰化することが出来、建物倒壊等の事態発生を未然に防止する。

本発明は請求項２に記載のような構成、すなわち、多層階建物の底面側に対する免震手段として、基礎コンクリート１の上面に、ゴムチップの敷設層２と捨コン基礎層３を形成すると共に、当該捨コン基礎層３の上に、所要の免震部材４を介在させた状態で、多層階の建物を構築する様に成したから、多層階建物に対する底面側は、土台である基礎コンクリート１に対して直接接地させていないため、地震が直接的に伝わることが防止される。 そして、ゴムチップの敷設層２により地震の震動（特に縦揺れ）は吸収されると共に、免震部材４の介在に基づき横揺れに対する良好なる免震な作用が奏されることとなる。
これにより、請求項１に記載された工法において、建物の底面側に対する免震作用は極めて卓越したものとされる。

本発明は請求項３に記載のような構成、すなわち、多層階建物の天面側に対する免震手段として、基礎コンクリート１から垂直に立ち上がらせた柱状立設体を、多層階建物を縦方向に貫通する様に形成した案内用空所に対して、非接触状態を保って挿通させると共に、その上端には建物の天板面ｍと所定間隔を保って対向させるための水平底板５ａを具えた錘用容体５を連設し、当該水平底板５ａと当該天板面ｍとの間に免震用ダンパー６を介在させるように成したから、建物の天面側における良好なる免震作用を奏させることが出来、建物の位置の安定化が図られる。 これにより、請求項１に記載された工法において、建物の天面側に対する免震作用は極めて卓越したものとされる。

本発明は請求項４に記載のような構成、すなわち、錘用容体５が重量性を具えた錘的な役割を果させるための手段として、貯水用タンク、機械室、非常用品保管用倉庫、その他適宜重量物の収容用容体として利用可能とするような形態と成したから、錘用容体５自体が重量性を具えた、例えば全体をコンクリート製とした場合に比して、製造コストの低減化が図られる。 同時に、上記のような各種の使い方を可能化するような形態とすることに依り、免震機構に上述のような他の目的を付加することが出来る。 従って、低コストにして免震以外の実用的利用目的の達成が図られる。

本発明は請求項５に記載のような構成、すなわち、柱状立設体を矩形筒状とすることに依って、エレベーター、リフト用の昇降路（シャフト）、若しくは廃棄用ダクトとしての役割を兼備させるようにすることに基づき、その多目的利用により、免震機構自体としての設置コストの低減化が図られる。

本発明は請求項６に記載のような構成、すなわち、柱状立設体を矩形筒状または円形筒状のような内部空間を有する筒状のもとすることに依り、当該内部空間を、ガス、水道、電話、電気等のための配管及び配線を通すための通路としての役割を果たさせるようにすることに依り、その多目的利用に基づき、免震機構自体としての設置コストの低減化が図られる。

本発明は請求項７に記載のような構成、すなわち、多層階建物に形成されている案内用空所と柱状立設体との間に、中心復帰用ダンパー７を介在させ、地震発生に伴い当該案内用空所と柱状立設体との間隔寸法が変化した際に、これを常に正しい間隔寸法するための修正を行わせるように成したから、地震発生後の自動的傾き修正がなされると同時に、地震発生時においても、ダンパー７自体の伸縮抵抗に基づき、免震的佐用が奏されることとなる。

図１及び図２は本発明に係る免震工法の基本的実施例を表したものであって、下記のように構成されている。

１は底面に所要数の杭１ａ連設した基礎コンクリートであって、その上面には、ゴムチップの敷設層２と捨コン基礎層３を形成すると共に、当該捨コン基礎層３の上に、所要の免震部材４を介在させた状態で、多層階の建物Ｍを構築するように構成してある。 なお、当該免震部材４は地震の横揺れに対して免震作用を奏するものであれば、如何なる形態のものであても可とする。 そして、本発明にあっては、当該免震部材４自体は既存の技術のものを利用する。

Ｎは上記基礎コンクリート１から垂直に立ち上がらせた柱状立設体、Ｐは前記建物Ｍに設けた案内用空所であって、建物Ｍを縦方向に貫通する様に形成してある。 そして、当該柱状立設体Ｎは当該案内用空所Ｐに対して非接触状態を保って挿通させてあり、その上端は建物Ｍの天面ｍよりやや突出した部分に位置させるように構成してある。

また、当該柱状立設体Ｎの上端には、建物Ｍの天板面ｍと所定間隔を保って対向させるための水平底板５ａを具えた錘用容体５が連設してある。 当該錘用容体５はある程度の重量性を具えたものとすることに依って、柱状立設体Ｎの横揺れに対する抑止がなされるように構成してある。

図１に示す実施例において、当該容体部５として、貯水用タンクとしての使命を担わせたものとしてあるのは、上記重量性付与のためである。 然し乍、当該容体部５はある程度の重量性を具えた錘的な役割を果たすものであれば、上記のような貯水用タンクとしての使用以外、例えば、機械室、非常用品保管用倉庫、その他適宜重量物の収容容体として利用可能とする形態に構成しても良い。

６は免震用ダンパーであって、上記した錘用容体５の水平底板５ａと建物Ｍの天板面ｍとの間に介在させてある。 当該免震用ダンパー６はゴム材またはスプリング材のような弾力性（伸縮自在性）を具えた材料で製したものである。 従って、地震発生時の振動をその伸縮性に基づき吸収し、これにより、建物Ｍの位置の安定化、すなわち、免震作用が奏されるように構成してある。

図３は本発明の他の実施例を表したものである。 これは、免震対象とする多層階建物を、図１に示す実施例の場合の多層階建物Ｍに比して、図３に示す実施例の場合は、多層階建物Ｍ１を著しく高層化したものを対象とするものである。
従って、図３に示す実施例は、これに示されている建物Ｍ１、柱状立設体Ｎ１、建物Ｍ１に設けた案内用空所Ｐ１が、夫々多層階建物Ｍ１の高層化に即応させた寸法とされている点を除き、既述した図１に示す基本的実施例に示されたものと全く同様な構成及び作用を奏するものである。 従って、図１に示す符号と同一符号が附された図３に示された構成部分は、図１に示すものと同様であるため、これに対する説明は省略する。

そして、図３に示す実施例において、図１に示す基本的実施例には無い部分の構成について説明すれば下記のとおりである。

７は中心復帰用ダンパーであって、多層階建物Ｍ１に形成されている案内用空所Ｐ１と柱状立設体Ｎ１の間に介在させたものである。 そして、当該ダンパー７は、地震発生に伴い案内用空所Ｐ１と柱状立設体Ｎ１の間隔寸法が変化した際に、これを常に正しい間隔寸法に対するような修正作用、すなわち、柱状立設体Ｎ１が案内用空所Ｐ１の中心に位置させるような修正力が常に働くようにするためのものである。

上記したダンパー７の水平方向での取付け形態であるが、これは減衰抵抗が取付け点に対して集中するように（例えば前後左右からの集中するように）取り付けることに依って、上記のような中心復帰作用が奏されるものである。 従って、当該ダンパー７の取付け数は、一か所につき、等角度にして３個以上をセットとすることによって、中心復帰作用という目的が達成される。

更に、上記したダンパー７の垂直方向での取り付け形態であるが、これは多層階建物Ｍ１の高さに応じて、所要間隔（図示の実施例にあっては２階毎）を保って複数個所にその取付けを行うように構成してある。 然し乍、このような垂直方向での取付け形態は、ビルの設計にあたり、強度的な面も加味して適宜設計するものである。

ところで、上述した中心復帰用ダンパー７であるが、これは市販のオイルダンパーを用いることが好ましい。 当該オイルダンパーとは、シリンダー内に設けたバルブを通過する作動油の流体抵抗によって必要な減衰抵抗力を発生するダンパーである。

一方、本発明における柱状立設Ｎ及びＮ１であるが、図１に示す基本的実施例にあっては、当該柱状立設体Ｎは無垢の丸棒状柱としてあるが、図３に示す実施例にあっては横断面矩形状を呈する筒状柱とするようにしてある。 すなわち、当該柱状立設体ＮまたはＮ１は、図１に示す基本的実施例において述べたような、免震性のための役割担うと同時に、その存在を利用して下記のような他の役割を兼備させるように構成することが好ましい。

すなわち、当該柱状立設体Ｎ及びＮ１であるが、これを矩形筒状柱体とすることに依って、エレベーターまたはリフト用の昇降路（シャフト）、若しくは廃棄用ダクトとしての役割を兼備させることができる。 更に、柱状立設体Ｎ及びＮ１を矩形筒状または円形筒状のような内部空間を具えた筒状のものを用いることに依り、ガス、水道、電話、電気等の配管、配線のようなライン接続のためのガイド用導管としての利用を図ることが出来る。 本発明はこのような形態を採用して実施する場合がある。

更に、上記した柱状立設Ｎ及びＮ１の先端に形成する錘用容体５であるが、これは水平底板５ａを具えかつ錘用としての機能を果たすものであれば、如何なる形態のものであっても可とする。

すなわち、図示実施例にあっては貯水用タンクとしての機能を兼ねたものとしてある。然し乍、当該容体部５はある程度の重量性を具えた錘的な役割を果たすものであれば、上記のような貯水用タンクとしての使用以外、例えば、機械室、非常用品保管用倉庫、その他各種の利用を兼ねたものとするように構成しても良い。

図６は本発明における柱状立設体Ｎ及びＮ１の建物Ｍ及びＭ１に対する形成形態を表したものである。 すなわち、柱状立設体及びこれに関連する他の形成を含めて、図１及び図３に示すように一か所だけに形成する以外、図６の（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように複数個所に設けるように構成しても良い。 これは対象とする建物の形態に応じて適宜設定するものとする。

以上のような構成を有する本発明は、建物の建設と同時に設置作業を行うものである。
そして、本発明が実施された建物の場合、その底面においては、ゴムチップの敷設層２の存在に基づき、地盤から伝わる地震エネルギー（特に縦揺れ縦揺れ）を分散吸収すると共に、免震部材４の存在に基づき地震の横揺れに対する免震効果が奏されることとなる。

更に、建物の天面部においては、既述したように、地震発生時の振動は免震用ダンパー６の伸縮性に基づき吸収し、これにより、建物Ｍの天面部の振れの防止、すなわち、位置の安定化と言うような免震作用が奏される。
結局、建物自体は底面部及び天面部の両面において、免震作用が奏され、地震に依る倒壊というような事態発生を未然に回避する。

本発明の基本的実施例を表した説明用断面図である。 同上平面図である。 本発明の他の実施例を表した説明用断面図である。 本発明における免震用ダンパー６の取付け状態を表した正面図である。 本発明における中心復帰用ダンパー７の取付け状態を表した正面図である。 本発明における柱状立設体の建物に対する形成形態を表した説明用略図である。

１ 基礎コンクリート
１ａ 杭
２ ゴムチップの敷設層
３ 捨コン基礎層
４ 免震部材
Ｍ 多層階建物
ｍ 天面部
Ｍ１ 多層階建物
N 柱状立設体
N１ 柱状立設体
Ｐ 案内用空所
Ｐ１ 案内用空所
５ 錘用容体
５ａ 水平底板
６ 免震用ダンパー
７ 中心復帰用ダンパー

Claims (7)

1. 多層階に形成する建築物を対象とする免震工法であって、当該建物の底面側と天面側の両面に対して、免震機能を付加したことを特徴とする建物の免震工法。
2. 多層階建物の底面側に対する免震手段として、基礎コンクリート(１)の上面に、ゴムチップの敷設層(２)と捨コン基礎層(３)を形成すると共に、当該捨コン基礎層３の上に、所要の免震部材(４)を介在させた状態で、多層階の建物を構築する様に成した請求項１に記載の建物の免震工法。
3. 多層階建物の天面側に対する免震手段として、基礎コンクリート(１)から垂直に立ち上がらせた柱状立設体を、多層階建物を縦方向に貫通する様に形成した案内用空所に対して、非接触状態を保って挿通させると共に、その上端には建物の天板面(ｍ)と所定間隔を保って対向させるための水平底板(５ａ)を具えた錘用容体(５)を連設し、当該水平底板(５ａ)と当該天板面(ｍ)との間に免震用ダンパー(６)を介在させるように成した請求項１に記載の建物の免震工法。
4. 錘用容体(５)が重量性を具えた錘的な役割を果させるための手段として、貯水用タンク、機械室、非常用品保管用倉庫、その他適宜重量物の収容用容体として利用可能とするような形態と成した請求項３に記載の建物の免震工法。
5. 柱状立設体を矩形筒状とすることに依って、エレベーター、リフト用の昇降路（シャフト）、若しくは廃棄用ダクトとしての役割を兼備させるようにした請求項３または請求項４の何れかに記載の建物の免震工法。
6. 柱状立設体を矩形筒状または円形筒状のような内部空間を有する筒状のもとすることに依り、当該内部空間を、ガス、水道、電話、電気等のための配管及び配線を通すための通路としての役割を果たさせるようにした請求項３または請求項４の何れかに記載の建物の免震工法。
7. 多層階建物に形成されている案内用空所と柱状立設体との間に、中心復帰用ダンパー(７)を介在させ、地震発生に伴い当該案内用空所と柱状立設体との間隔寸法が変化した際に、これを常に正しい間隔寸法するための修正を行わせるように成した請求項３乃至請求項６の何れかに記載の建物の免震工法。