JP2017190572A - ブロックとブロックで形成された住宅用振動吸収柱 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の部材からなる柱の地震動に基ずく重心の移動を小さくすることにより影響を小さくする技術の提案である。【解決手段】ブロックであって、当該ブロックの上面には上面周辺部に環状に設けられた上面周辺突部（１）と上面の中央部に上面中央凹部（２）と当該上面中央凹部の中心に上面中心突部が（３）設けられ、下面には上面周辺突部（１）を収納する下面周辺凹部（１１）と下面中央部に前記上面中央凹部（２）に収納される下面中央突部（２２）と下面中央突部の中心に上面中心突部を収納する下面中央突部とが設けられ、ブロックを上下に重ねるとき上面周辺突部（１）頂部と下面周辺凹部（１１）底部、上面中心突部（３）頂部と下面中心凹部（３３）底部で接するようにしたブロック及びブロックを積み重ねた柱として住宅用家屋に使用する。【選択図】図２

Description

本発明は、住宅の耐震性向上を図る振動吸収柱技術に属する。

地震に対応する技術は、地震の力が直接建築物に伝わらないようにする積層板などを用いる技術、地震のエネルギーを吸収するダンパーなどの技術、あるいは地震の力を相殺しようとする振り子、あるいはコンピュータ制御の錘を使用する技術など多種多様な技術が提案され且つ実施に供されている。
本願は上記従来の技術と異なる観点から地震の影響を軽減するための提案である。

複数の部材からなる柱の地震動に基ずく重心の移動を小さくすることにより地震の影響を小さくする技術の提案である。

本第1の発明は、ブロックであって、当該ブロックの上面には上面周辺部に環状に設けられた上面周辺突部（１）と上面の中央部に上面中央凹部（２）と当該上面中央凹部の中心に上面中心突部が（３）設けられ、下面には上面周辺突部（１）を収納する下面周辺凹部（１１）と下面中央部に前記上面中央凹部（２）に収納される下面中央突部（２２）と下面中央突部の中心に上面中心突部を収納する下面中央突部とが設けられ、ブロックを上下に重ねるとき上面周辺突部（１）頂部と下面周辺凹部（１１）底部、上面中心突部（３）頂部と下面中心凹部（３３）底部で接するようにしたブロックである。
本第２の発明は、前記ブロックの接する箇所に弾性体を配設させたブロックである。
本第３の発明は、第1の発明ないし第２発明のいずれかに記載のブロックを柱状に配置した住宅用振動吸収柱である。
柱にかかるせん断力を小さくするため、地震を受けた柱の振動を下から上に掛けてくの字用に揺らせることで柱全体の重心の移動を小さくした。

本発明第1のブロックは請求項1記載の形状のブロックを記載の通り組み合わせるものであるため以下の効果がある。
１．ブロックを上下に重ねるとき上面周辺突部（１）頂部と下面周辺凹部（１１）底部、上面中心突部（３）頂部と下面中心凹部（３３）底部で接するようにし、その接点以外は隙間となっているため、地震動を受けたブロックは隙間間隔だけ振り子状に揺れることができる。
２．揺れの方向は順次反対側に揺れる。そのためブロックの重心も
順次反対側に振り子状にゆれ、柱として一方に大きく揺れることがない。
本発明第2のブロックはブロック間の接点に弾性体を配設したものであるからその分ブロック間のクッション材となり地震動の影響を軽減することができる。
本発明第3の住宅用の柱は、上記したようにブロックの重心の移動が小さくなるため柱としても重心の移動が小さくなる。すなわち大きく傾かない。そのため地震動によるせん断力が小さくなるため対地震性能が向上する。

は、本第1の発明のブロックの概念図を示す。 は、本第１の発明のブロックを柱状に組み立てたときの状態を示す概念図である。 は、本第２の発明のブロックの概念図を示す。 は、本第１の発明のブロック他の例の概念図を示す。

以下、本発明を図により詳細に説明する。
図1は、本第1の発明のブロックの概念図を示している。
図２に示すとおり、本ブロックを上下に組み立てると特定の場所を除き隙間が生じ水平方向からの力で横方向に揺れるようになっている。
図に示すようにブロック上面には上面周辺部に環状に設けられた上面周辺突部（１）と上面の中央部に上面中央凹部（２）と当該上面中央凹部の中心に上面中心突部が（３）設けられている。
下面には上面周辺突部（１）を収納する下面周辺凹部（１１）と下面中央部に前記上面中央凹部（２）に収納される下面中央突部（２２）と下面中央突部の中心に上面中心突部（３）を収納する下面中央突部（３３）とが設けられている。
ブロックを上下に重ねるとき上面周辺突部（１）頂部と下面周辺凹部（１１）底部、上面中心突部（３）頂部と下面中心凹部（３３）底部で接するようにしたブロックである。

図2に示すように、ブロックが上記の構造をとることにより、ブロックを上下に重ねるとき上面周辺突部と下面周辺突部との間、下面中央凹部と上面中央凹部との間及び下面中心凹部と上面中心突部との間に隙間が生じる。
このブロックの柱に地震による水平荷重が掛かるとき、最下層のブロックに一番大きなせん断力が発生しブロックはは水平方向に移動する。それに伴い2番目のブロックには反対方向のせん断力が発生する。順次上方に向けせん断力はジグザグ状に発生しブロックをジグザグ状に移動させる。上方に行くに従いその力と移動距離は小さくなっていく。
ブロックの移動に伴いブロックの相対的な重心の位置も移動する。ブロックの柱としての重心の移動は、ブロックがジグザグ状にに動くことにより、一本柱の重心の移動より小さくなる。
重心の移動が小さくなることにより柱としての傾きが小さくなり、結果としてブロックの柱にかかるせん断力は小さくなる。これにより地震による被害を軽減することになる。

図3は前述したブロックを積み重ねたとき接する部分にゴムなどの弾性体を配設したブロックである。ブロック間の衝突による損傷の軽減と、高減衰性のゴムの使用による地震エネルギーの吸収を図ったものである。

図４は前述した第1のブロックの中心に貫通孔を設けたブロックである。本貫通孔を介して、金属製好ましくは鋼製の支柱を挿入し、ブロックの柱の地震による揺れの程度を抑えて柱としての強靭性を高めるものである。

ブロックの材質はゴム、エラストマー、コンクリート製などの弾性体などが使用可能である。またコンクリート製の場合はブロックの接触箇所に弾性体を配設することが好ましい。上面周辺突部、下面周辺凹部の形状は図では連続する環状にしてあるが不連続な突部凹部としてもよい。また円状であっても矩形状であってもよい。上面下面の中央突部、凹部また中心突部、凹部の形状においても円形に限るものではない。

耐震性を必要とする住宅用家屋の柱として使用できる。

１ 上面周辺突部
１１下面周辺凹部
２ 上面中央凹部
２２下面中央凹部
３ 上面中心突部
３３下面中心凹部
４ 貫通孔

Claims (3)

1. ブロックであって、当該ブロックの上面には上面周辺部に環状に設けられた上面周辺突部（１）と上面の中央部に上面中央凹部（２）と当該上面中央凹部の中心に上面中心突部が（３）設けられ、下面には上面周辺突部（１）を収納する下面周辺凹部（１１）と下面中央部に前記上面中央凹部（２）に収納される下面中央突部（２２）と下面中央突部の中心に上面中心突部を収納する下面中央突部とが設けられ、ブロックを上下に重ねるとき上面周辺突部（１）頂部と下面周辺凹部（１１）底部、上面中心突部（３）頂部と下面中心凹部（３３）底部で接するようにしたブロック。
2. 請求項1記載のブロックの接する箇所に弾性体を配設させたブロック。
3. 請求項1ないし請求項２のいずれかに記載のブロックを柱状に配置した住宅用振動吸収柱。

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