JP2020090999A - 緩衝体、免震建物及び建物 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の、免震建物に用いられている衝撃吸収部材は、圧縮方向の一方側にのみ鋼板が埋め込まれていて、圧縮方向の他方側には圧縮変形時の変形を抑制する変形拘束がなかった。このため、衝撃吸収部材の圧縮方向の他方側の圧縮剛性を高めることが、でき難かった。【解決手段】緩衝本体部１１を備えた緩衝体１０であって、緩衝本体部１１の両端面のそれぞれに一体化されて、緩衝本体部１１を挟持する一対の剛性板１２，１２を備え、一対の剛性板１２，１２の少なくとも一方の剛性板１２の表面から緩衝本体部１１の内部に及ぶ、穴部１３が設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、緩衝体、免震建物及び建物に関するものである。

従来、例えば地震発生時に建物に層間変位が生じた時等にエネルギーを吸収する衝撃吸収部材が設けられることがある。例えば特許文献１には、基礎に配置された免震装置と、免震装置の上に配置された建物とを備え、基礎の擁壁と建物の側壁とが対向する部位に衝撃吸収部材が設けられている、免震建物が挙げられている。
この免震建物に用いられている衝撃吸収部材は、例えば地震により揺れた免震建物に押圧された際に反力を作用させつつ圧縮変形して、押圧時の衝撃を吸収することができる。

特開２０１４−７７２２９号公報

しかしながら、上記従来の、免震建物に用いられている衝撃吸収部材は、圧縮方向の一方側にのみ鋼板が埋め込まれていて、圧縮方向の他方側には圧縮変形時の変形を抑制する変形拘束がなかった。このため、衝撃吸収部材の圧縮方向の他方側の圧縮剛性を高めることが、でき難かった。
そこで、この発明の目的は、十分な圧縮剛性を確保しつつ、衝撃を緩和することができる、緩衝体、並びに、緩衝体の十分な圧縮剛性を確保しつつ、衝撃を緩和することができる免震建物及び建物を提供することである。

上記目的を達成するため、この発明に係る緩衝体は、緩衝本体部を備えた緩衝体であって、前記緩衝本体部の両端面のそれぞれに一体化されて、前記緩衝本体部を挟持する一対の剛性板を備え、前記一対の剛性板の少なくとも一方の剛性板の表面から前記緩衝本体部の内部に及ぶ、穴部が設けられていることを特徴とする。この発明に係る緩衝体によれば、十分な圧縮剛性を確保しつつ、衝撃を緩和することができる。

この発明の緩衝体では、前記穴部は、前記一対の剛性板の一方から他方へ貫通していてもよい。この構成によれば、剛性を低下させて反発力を弱め建物を保護することができ、また、加硫時間を短縮することができる。

この発明の緩衝体では、前記穴部は、貫通方向で断面積が変化してもよい。この構成によれば、所望の反発特性等を容易に得ることができる。

この発明の緩衝体では、前記一対の剛性板の間に配置されて前記緩衝本体部に埋設されている、内部剛性板を備えていてもよい。この構成によれば、内部剛性板により圧縮剛性を更に高めることができる。

この発明の緩衝体では、前記緩衝本体部は、前記内部剛性板で分離された一方が高減衰ゴムにより、他方が天然ゴムにより形成されていてもよい。この構成によれば、高減衰ゴムにより衝撃緩和力を高めることができると共に、天然ゴムにより復元力を高めることができる。

この発明の緩衝体では、前記穴部は、複数設けられていてもよい。この構成によれば、部分的な剛性低下、ひいては反発力の調整がし易くなる。
また、この発明の緩衝体では、前記穴部に別の部材が収容されていてもよい。この構成によれば、非線形性を有する緩衝体を実現できる。

上記目的を達成するため、この発明に係る免震建物は、擁壁が設けられた基礎構造物に、免震装置を介して建物が設置されている免震建物であって、この発明に係る緩衝体が、前記基礎構造物の前記擁壁と、前記擁壁に離間対向する前記建物の側壁との少なくともいずれか一方に、前記一対の剛性板を対向させて設置されていることを特徴とする。この発明に係る免震建物によれば、緩衝体の十分な圧縮剛性を確保しつつ、衝撃を緩和することができる。
また、この発明に係る免震建物では、上記緩衝体が複数あり、前記緩衝体の高さが異なるようにしてもよい。このようにすることで、非線形性を実現できる。

またここまで主に、この発明に係る緩衝体の設置場所として、免震装置を介して設置された建物と、基礎構造物の擁壁と、について言及してきたが、この発明に係る緩衝体は、例えば、基礎と建物の間に設けられてもよい。この場合、例えば、基礎側又は建物側からブラケットを張り出し、少なくとも一方に緩衝体を取り付ければよい。また、この発明に係る緩衝体は、建物の内部に取り付けられてもよい。
また、この発明に係る緩衝体は、新築はもちろん既設にも適用可能である。

この発明によれば、十分な圧縮剛性を確保しつつ、衝撃を緩和することができる、緩衝体、並びに、緩衝体の十分な圧縮剛性を確保しつつ、衝撃を緩和することができる免震建物及び建物を提供することができる。

この発明の一実施の形態に係る緩衝体が、擁壁、ブラケットを介して建物下部、及び、ブラケットを介して基礎構造物、に取り付けられた状態を示す説明図である。 この発明の一実施の形態に係る緩衝体が、ブラケットを介して建物内部の床面、及び、ブラケットを介して天井面、に取り付けられた状態を示す説明図である。 図１の緩衝体を示す斜視図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図１の緩衝体の他の例１を示す、図３と同様の断面図である。 図１の緩衝体の他の例２を示す、図３と同様の断面図である。 図１の緩衝体の他の例３を示す、図３と同様の断面図である。 建物の側壁が図１ａの緩衝体を介して擁壁に衝突した状態を示す説明図である。

以下、この発明を実施するための一形態について図面を参照して説明する。
図１ａ及び図２に示すように、本実施形態の緩衝体１０は、衝撃入力時に変形する緩衝本体部１１を備えている。この緩衝体１０は、衝撃緩和部材として機能し、例えば、後述する、本実施形態の免震建物２０（図１ａ参照）の建物２３が設置されている基礎構造物２１の擁壁２１ａに備えられている。

図２及び図３に示すように、本実施形態の緩衝体１０は、緩衝本体部１１の両端面のそれぞれに一体化されて、緩衝本体部１１を挟持する一対の剛性板１２，１２を備え、一対の剛性板１２，１２の少なくとも一方の剛性板１２の表面から緩衝本体部１１の内部に及ぶ、穴部１３が設けられている。
本実施形態において、緩衝本体部１１は、肉厚の板体状に形成された弾性材料からなり、緩衝本体部１１の軸線方向に押圧力が作用した際に、反力を作用させつつ圧縮変形する。弾性材料としては、例えば、エラストマー系材料が挙げられ、より具体的には、例えば、ゴム（天然ゴム又は合成ゴム）、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。緩衝本体部１１を構成する材料としては、天然ゴムまたは高減衰ゴムが好適である。

なお、「緩衝本体部１１の軸線方向」（以下、単に「軸線方向」ともいう。）とは、緩衝本体部１１の中心軸線Ｏ（図２，３参照）に平行な方向である。ここで、「緩衝本体部１１の中心軸線Ｏ」とは、緩衝本体部１１の取付面（緩衝体１０の外面のうち、後述する基礎構造物２１の擁壁２１ａへの取付側面。図１ａの例では、緩衝本体部１１における、擁壁２１ａに対向する面）に対し垂直であり、且つ、緩衝体１０の緩衝本体部１１の取付側の面の外縁形状の重心を通る、直線である。

この緩衝本体部１１の、圧縮変形時の変形方向となる両端面（対向面）のそれぞれには、剛性板１２が一体化されており、この一対の剛性板１２，１２によって、緩衝本体部１１が挟持されている（図３参照）。
本実施形態において、剛性板１２は、平面形状が、略四角形状からなる、薄肉の板体状に形成されており、一対の剛性板１２，１２の一方の剛性板１２には、平面略中央に穴部１３が開けられている。この剛性板１２は、剛性板１２が一体化される緩衝本体部１１の、剛性板１２との当接面を、覆うことができる形状及び大きさを有しており、略四角形状からなる剛性板１２においても、緩衝本体部１１の当接面全体を略覆うことができる。また緩衝本体部１１は、両平面の形状が略八角形状からなる、八角柱状に形成されている。

なお、剛性板１２は、平面形状が略四角形状に限るものではなく、緩衝本体部１１との当接面全体を略覆うことができる形状であれば、四角形以外の多角形や円形等、他の形状でもよい。
各剛性板１２の四隅には、緩衝本体部１１の軸線方向に貫通する貫通穴１２ａが開けられている。また、穴部１３が開けられている剛性板１２には、穴部１３の外側に２箇所、剛性板１２を貫通する、貫通穴１２ｂが開けられている。なお、緩衝本体部１１においても、貫通穴１２ｂと連通する貫通穴が開けられている。

本実施形態において、剛性板１２は、例えば鋼板等の金属部材により形成されているが、金属部材の他、金属部材と同等の剛性を備えた樹脂部材等により形成しても良い。

本実施形態において、剛性板１２は、例えば、加硫接着により、緩衝本体部１１の両端面のそれぞれに接合され、緩衝本体部１１の各端面と一体化されている。
緩衝本体部１１の圧縮変形時の変形方向両側となる両端面（対向面）のそれぞれに、この端面と当接する剛性板１２の当接面が、互いに固着され、接合されていることにより、緩衝本体部１１の各端面と剛性板１２とが一体化されている。

緩衝本体部１１の各端面と剛性板１２とが一体化されていることで、緩衝本体部１１の圧縮変形時に、緩衝本体部１１における圧縮方向（緩衝本体部１１の軸線方向）の両側いずれも、変形を抑制する変形拘束状態にすることができる。このため、緩衝本体部１１の圧縮剛性を高めることが可能になり、緩衝本体部１１は、圧縮変形時の変形を抑制する十分な圧縮剛性を確保することができる。
従って、本実施形態の緩衝体１０は、圧縮変形時の変形を抑制する十分な圧縮剛性を確保しつつ、衝撃を緩和することができる。
緩衝本体部１１の圧縮剛性が高くない（低い）場合、緩衝本体部１１は潰れ易くなって容易に潰れてしまい、緩衝本体部１１の本来の機能を生じさせることができない、または機能を生じさせるために過大形状となる虞がある。ここで緩衝本体部の本来の機能とは、想定する水平力を当該緩衝本体部が変形することで減速・低減させて、取付部・構造物側をともに損傷させないことや、想定する水平力を当該緩衝本体部が変形し、そのエネルギーを吸収し、地震力の増大、増幅を抑えて、取付部・構造物側をともに損傷させないこと、等である。
なお、剛性板１２と緩衝本体部１１との接合は、加硫接着に限るものではなく、緩衝本体部１１を、変形を抑制する変形拘束状態にすることができるように、緩衝本体部１１と剛性板１２が接合され一体化されるのであれば、例えば接着剤を用いる等、他の接合方法でもよい。

また、一対の剛性板１２，１２の一方、本実施形態においては、緩衝体１０が備えられる、後述する基礎構造物２１の擁壁２１ａに当接する面ではない、露出する面側の剛性板１２に、例えばゴム部材からなるライニングゴムが装着されていてもよい。具体的に、本実施形態の緩衝体１０では、各剛性板１２のうち緩衝本体部１１に接合されている面と反対側の面が、外部に露出しているが、この露出する面（表面）は、表面の防護のために被覆ゴムとしてのライニングゴムにより被覆されていてもよい。
このような被覆ゴムとしてのライニングゴムを設ける場合には、ライニングゴムは、剛性板１２を緩衝本体部１１に埋め込み、剛性板１２が緩衝本体部１１に覆われるようにすることで、緩衝本体部１１の一部により形成することができる。

本実施形態において、穴部１３は、剛性板１２の平面（表面）に開口して剛性板１２を貫通し緩衝本体部１１の内部に入り込んだ後、緩衝本体部１１の内部に留まっており、一方の剛性板１２のみを貫通して開口している（図２，３参照）。即ち、穴部１３は、一対の剛性板１２，１２の少なくとも一方の剛性板１２の表面から緩衝本体部１１の内部に及んでいる。
本実施形態において、穴部１３の断面形状は、円形状に形成されているが（図２参照）、円形状に限らず、楕円形状や多角形状等でもよい。また、穴部１３の断面長さも任意の長さにすることができ、穴部１３の断面長さに応じて、緩衝本体部１１の圧縮剛性、ストローク、線形・非線形（Ｐ−δ曲線）を調整することができる。

本実施形態において、穴部１３が、剛性板１２の平面（表面）の略中央に設けられているため、（Ｉ）穴部を加硫製造時の熱源として利用することができ、製造時間の短縮につながる、（ＩＩ）加硫製造時間のボトルネックとなりうる部分が中空となることで製造時間の短縮につながる、（ＩＩＩ）上記（Ｉ）または上記（ＩＩ）により加硫製造されるゴム部分の加硫ばらつきが小さくなり、性能が安定する、という効果が得られる。
本実施形態の穴部１３は、１個に限らず、複数設けられていてもよい。即ち、本実施形態において、穴部１３は、剛性板１２の平面（表面）の略中央に１個設けられている（図２，３参照）が、１個ではなく、２個以上設けられていても、また、略中央の他、略中央ではない位置に設けられていてもよい。
穴部１３の個数に応じて、緩衝本体部１１の圧縮剛性を調整することができ、緩衝体１０における圧縮剛性の調整、Ｐ−δ曲線の調整、ひいては反発力の調整がし易くなる。
また、穴部１３には、別の部材が収容されていてもよい。この構成とすることで、非線形性を有する緩衝体１０を実現できる。穴部１３に収容される別の部材は特に限られるものではなく、例えば、弾性体、剛性体等が挙げられ、緩衝体１０の所望の非線形性能に合わせて設計可能である。

本実施形態の穴部１３は、一対の剛性板１２，１２の一方から他方へ貫通していてもよい。
図４に示すように、穴部１３が貫通している緩衝体１０ａ（緩衝体の他の例１）において、穴部１３は、一方の剛性板１２の表面に、開口して剛性板１２を貫通し、緩衝本体部１１の内部に入り込んだ後、緩衝本体部１１の内部に留まらず、緩衝本体部１１を圧縮方向（緩衝本体部１１の軸線方向）に貫通して、他方の剛性板１２に開口している。即ち、穴部１３は、一対の剛性板１２，１２と共に緩衝本体部１１も貫通し、緩衝体１０ａの対向面両側の各剛性板１２の平面（表面）を開口している。
本実施形態において、貫通している穴部１３の内部への、緩衝本体部１１を形成する弾性材料の膨らみ出し充填により、元の“中実状態”のＰ−δ曲線に近づく。なお、弾性材料の変形挙動に関係するＰ−δ（荷重−変位）曲線は、穴部１３の断面積の大きさや穴部１３の数を変更することによって、任意に設計することができる。

本実施形態において、緩衝体１０ａは、穴部１３が貫通していることで、緩衝本体部１１の剛性を低下させて反発力を弱めることができ、緩衝体１０ａを、後述する基礎構造物２１の擁壁２１ａに備えた際に、緩衝体１０ａに衝突する建物２３を保護することができる。
また、穴部１３が貫通していることで、（Ｉ）穴部を加硫製造時の熱源として利用することができ、製造時間の短縮につながる、（ＩＩ）加硫製造時間のボトルネックとなりうる部分が中空となることで製造時間の短縮につながる、（ＩＩＩ）上記（Ｉ）または上記（ＩＩ）により加硫製造されるゴム部分の加硫ばらつきが小さくなり、性能が安定する、という効果を得ることができる。
また、穴部１３が貫通していることで、緩衝体１０を、後述する擁壁２１ａに取り付ける際の取り付け穴として活用することができ、この場合、緩衝体１０のコンパクト化に寄与することができる。更に、チェーンやロープ等を用いた吊り下げ穴として利用することもでき、チェーンやロープ等の両端に緩衝材１０を取り付けぶら下げるだけの簡易取付構造とすることもできる。更に、貫通している穴部１３により緩衝体１０同士を連結して組み合わせて使用することができ、大ストロークの入力にも対応することができる。なお貫通穴がなくても連結できる構造であれば（例えば張り出しフランジとその部分の穴）連結は可能である。

また、穴部１３が貫通していることで、後述するような内部剛性板１４（図５参照）を設けた際に、加硫時の弾性材料の流動に伴う内部剛性板１４の移動による、内部剛性板１４が露出してしまうことを防止することができる。更に、穴部１３が一つの場合は、断面形状を矩形状等にすることで、加硫時に内部剛性板１４が回転してしまうことを防止することができる。
また、穴部１３が貫通していることで、（Ｉ）穴部を加硫製造時の熱源として利用することができ、製造時間の短縮につながる、（ＩＩ）加硫製造時間のボトルネックとなりうる部分が中空となることで製造時間の短縮につながる、（ＩＩＩ）上記（Ｉ）または上記（ＩＩ）により加硫製造されるゴム部分の加硫ばらつきが小さくなり、性能が安定する、という効果を得ることができる。

本実施形態の穴部１３は、貫通方向で断面積が変化していてもよい。
穴部１３が貫通している緩衝体１０ａにおいて、緩衝本体部１１を貫通する穴部１３は、例えば、穴部１３の断面積が、一方の剛性板１２の開口から他方の剛性板１２の開口に向かって、縮小し、或いは拡大してもよく、縮小と拡大が、貫通方向の任意の位置で単独で設けられ或いは組み合わされていてもよい。
穴部１３の断面積が貫通方向で変化することにより、緩衝本体部１１における圧縮剛性を、変化した断面積に応じて変化させることができる。このため、緩衝体１０ａを、後述する基礎構造物２１の擁壁２１ａに備えた際に、緩衝体１０ａにおいて、所望の反発特性等を容易に得ることができる。

本実施形態の緩衝体１０は、緩衝本体部１１の変形方向と交差配置されて緩衝本体部１１に埋設されている、内部剛性板１４を備えていてもよい。
図５に示すように、緩衝体１０ｂ（緩衝体の他の例２）は、緩衝本体部１１に埋設された、内部剛性板１４を有している。内部剛性板１４は、緩衝本体部１１の変形方向と交差配置、即ち、一対の剛性板１２，１２と略平行に配置、されて、緩衝本体部１１の変形方向長さの略中央に位置しており、穴部１３が貫通している。

この内部剛性板１４は、剛性板１２と同様に、例えば鋼板等の金属部材により、平面形状が、例えば、略四角形状からなり、平面略中央に穴部１３が開けられた、薄肉の板体状に形成されている。その他の構成等も、剛性板１２と同様である。
この内部剛性板１４により、緩衝本体部１１は、緩衝本体部１１の変形方向長さの略中央で、二分されることになる（図５参照）。

本実施形態において、緩衝本体部１１に埋設されている内部剛性板１４は、緩衝本体部１１と当接する表裏面それぞれが、緩衝本体部１１に固着されることにより、接合されていることで、緩衝本体部１１と一体化されている。
内部剛性板１４と緩衝本体部１１とが一体化されていることで、緩衝本体部１１の圧縮変形時に、緩衝本体部１１の内部剛性板１４との当接面の両側いずれも、変形を抑制する変形拘束状態にすることができる。このため、緩衝本体部１１の圧縮剛性を更に高めることが可能になり、圧縮変形時の変形を抑制する十分な圧縮剛性を確保することができる。

特に、内部剛性板１４を設けたことで二分された緩衝本体部１１は、それぞれを、剛性板１２と内部剛性板１４とに挟持された状態にして、変形を抑制する変形拘束状態にすることができる。
従って、緩衝体１０ｂは、更に、圧縮変形時の変形を抑制する十分な圧縮剛性を確保しつつ、衝撃を緩和することができる。
なお、内部剛性板１４の位置は、緩衝本体部１１の変形方向長さの略中央に限るものではなく、緩衝本体部１１の変形方向長さの任意の位置とすることができる。

緩衝本体部１１が、緩衝本体部１１の変形方向長さの略中央で二分されている、緩衝体１０ｂにおいて、内部剛性板１４を有する緩衝本体部１１は、例えば、内部剛性板１４で分離された一方が高減衰ゴムにより、他方が天然ゴムにより形成されていてもよい。
高減衰ゴムは、大きな衝撃吸収力を有し、天然ゴムは高い復元力を有することから、高減衰ゴムにより形成された緩衝本体部１１の一方は、大きな衝撃吸収力を備え、天然ゴムにより形成された緩衝本体部１１の他方は、高い復元力を備えることができる。

このように、二分した緩衝本体部１１を、高減衰ゴムと天然ゴムの性質の異なった二種類の部材により形成することで、一つの緩衝体１０ｂで、高減衰ゴムにより衝撃緩和力を高めることができると共に、天然ゴムにより反発力を高めることができる。即ち、緩衝体１０において、高減衰ゴムからなるエネルギー吸収を主とする層と、天然ゴムからなる復元力を主とする層とを併用し、２つの層の比率を変えることで任意のＰ−δ（荷重−変位）曲線を設計することができる。
なお、高減衰ゴムと天然ゴムにより緩衝本体部１１を形成した場合、例えば、高減衰ゴムにより形成されている一方の緩衝本体部１１を、後述する建物２３の側壁２３ａに向け、天然ゴムにより形成されている他方の緩衝本体部１１を、後述する基礎構造物２１の擁壁２１ａに向けて配置するが、これに限らず、逆向きに配置してもよい。

また、内部剛性板１４の位置を、緩衝本体部１１の変形方向長さの任意の位置とした場合、例えば、高減衰ゴムと天然ゴムの性質の異なった二種類の部材の変形方向厚みを変化させて、各部材の変形方向厚みに応じた特性を備えた、内部剛性板１４とすることができる。

また、緩衝本体部１１に埋設された、内部剛性板１４を有する構成において、穴部１３を複数個設けてもよい。
図６に示すように、緩衝体１０ｃ（緩衝体の他の例３）は、例えば、２個の穴部１３が貫通している緩衝本体部１１に、２個の穴部１３が貫通する内部剛性板１４が埋設されている。この緩衝体１０ｃにおいて、一方の剛性板１２では、緩衝本体部１１での断面積から小さくなることなく、穴部１３が貫通しているが、他方の剛性板１２では、緩衝本体部１１での断面積よりも小さい小穴部１５となって貫通している。

小穴部１５が開口している剛性板１２は、後述する基礎構造物２１の擁壁２１ａに当接する面となり、この小穴部１５により、例えばボルト等の取付部材を用いて緩衝体１０ｃを擁壁２１ａに取り付け固定することが可能になる。
また、緩衝体１０ｃにおいて、例えば、小穴部１５が開口している剛性板１２に、せん断キー１６を設けることができる（図６参照）。せん断キー１６を設けることで、緩衝体１０ｃの面方向以外の方向への変形を生じさせる入力があった場合でも、接合部（例えば小穴部１５を通す接合ボルト等）には負担がかからず、接合部の破損を防ぐことができる。なお、せん断キー１６は、緩衝体１０ｃに限らず、緩衝体１０，１０ａ，１０ｂにも設けることができ、せん断キー１６を設けることで、緩衝体１０ｃと同様に、接合部（例えば図２の貫通穴１２ａを通す接合ボルト等）には負担がかからず、接合部の破損を防ぐことができる。
２個の穴部１３を設けた緩衝体１０ｃの、その他の構成は、図５に示す緩衝体１０ｂと同様である。

本実施形態において、上述した緩衝体１０ｂ、１０ｃは、一対の剛性板１２，１２と共に内部剛性板１４を有し、それぞれを緩衝本体部１１と、例えば加硫接着により一体化していることで、緩衝本体部１１の高圧縮剛性を実現することができる。このため、緩衝体１０ｂ、１０ｃのコンパクト化に寄与することができる。
また、この緩衝体１０ｂ、１０ｃが、一対の剛性板１２，１２と内部剛性板１４のそれぞれが、緩衝本体部１１と一体化していることで、緩衝本体部１１を形成する弾性材料の両端面（即ち、各剛性板１２，１４との接合面）の拘束条件が確定し、圧縮変形時、せん断変形時の復元力特性の再現性が高まる。このため、緩衝体１０ｂ、１０ｃの性能安定化を図ることができる。

次に、本実施形態の免震建物について説明する。
図１ａに示すように、本実施形態の免震建物２０は、擁壁２１ａが設けられた基礎構造物２１に、免震装置２２を介して建物２３が設置されている免震建物であって、上述した緩衝体１０が、基礎構造物２１の擁壁２１ａと、この擁壁２１ａに離間して対向する建物２３の側壁２３ａとの少なくともいずれか一方に、一対の鋼性板１２，１２を対向させて設置されている。図１ａでは、緩衝体１０が、擁壁２１ａのみに設置されているが、緩衝体１０は、擁壁２１ａに代えて又は加えて、側壁２３ａに設置されていてもよい。
また、図１ａに示すように、緩衝体１０は、建物下部及び基礎構造物２１の少なくともいずれか一方に、一対の剛性板を略水平方向に対向させて設置されていてもよい。図１ａに示す免震建物２０は、建物２３の下部から張り出したブラケット１７に取り付けられた緩衝体１０を備える。また、図１ａに示す免震建物２０は、基礎構造物２１の上面から張り出したブラケット１７に取り付けられた緩衝体１０を備える。図１ａに示すように、建物２３の下部に取り付けられた緩衝体１０と、基礎構造物２１に取り付けられる緩衝体１０と、を緩衝本体部１１の軸線方向を略水平方向に合わせて互いに対向するように配置してもよい。また、建物２３の下部にのみ緩衝体１０を取り付け、この緩衝体１０が、建物２３の振動時に基礎構造物２１に当接するようにしてもよい。更に、基礎構造物２１にのみ緩衝体１０を取り付け、この緩衝体１０が、建物２３の振動時に建物２３に当接するようにしてもよい。また、ブラケット１７の片側だけでなく、両側に緩衝体１０を取り付けてもよい。

本実施形態において、基礎構造物（以下、基礎と略称する）２１は、例えば、建築構造物である建物２３を支えるための略水平な平坦面を有する構造体であり、建物２３が建てられる敷地に施工される（図１ａ参照）。基礎２１は、例えば、配筋にコンクリートを流し込むことによって構築される。この基礎２１の上に免震装置２２が設置され、免震装置２２の上に、建物２３が配置されている（図１ａ参照）。
本実施形態において、免震装置２２は、建物２３が基礎２１に対して略水平（図１ａの図面に向かって左右方向）に移動するのを許容するように構成されていることで、例えば地震発生時において生じる揺れを受け流し、揺れが建物２３に伝わるのを抑制することができる。

本実施形態において、免震建物２０は、免震装置２２として、例えば、ゴムシートと鋼板とを交互に積み上げた積層体を備えた免震ゴム（「積層ゴム」とも呼ばれる）を有している。免震ゴムは、揺れを受け流す機能だけでなく、揺れ（主に水平方向の揺れ）のエネルギーを吸収する機能をも有するものである。但し、免震建物２０は、免震装置２２として、免震ゴムに加えて又は代えて、建物２３を支持する支承、ダンパー等、任意の種類の免震装置を有していてもよい。

このように構成された本実施形態の免震建物２０においては、想定された規模の地震が発生した場合、免震装置２２の作用によって、建物２３が、擁壁２１ａに衝突することなく、基礎２１に対して水平に揺れ動くと共に、徐々に揺れのエネルギーが吸収されていき、揺れが収まっていく。
しかしながら、想定を超える大規模の地震が発生した場合、免震装置２２のエネルギー吸収機能だけでは対応しきれずに、建物２３が、基礎２１に対して過度に水平移動し、擁壁２１ａに衝突することが懸念される。

そこで、免震装置２２だけでは対応しきれない揺れへの対策として、本実施形態の緩衝体１０を用い、この緩衝体１０により、建物２３が周囲の構造物（本実施形態では、擁壁２１ａ）に衝突して受ける衝撃を緩和するようにしている。
即ち、本実施形態の免震建物２０によれば、圧縮変形時の変形を抑制する十分な圧縮剛性を確保しつつ、衝撃を緩和することができる緩衝体１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）が、擁壁２１ａに設置される（図１ａ参照）。
本実施形態の緩衝体１０は、擁壁２１ａにおける、建物２３の側壁１３ａとの対向面に設けられている（図１ａ参照）ので、建物２３は、揺れの発生時、直接ではなく緩衝体１０を介して、擁壁２１ａに衝突することになる。

本実施形態において、緩衝体１０は、一方の剛性板１２を側壁２３ａに向けた状態で、他方の剛性板１２が、例えば、接着等によって擁壁２１ａに取り付け固定されている。緩衝体１０は、建物２３と軸線方向に対向配置されており、建物２３からの衝撃が軸線方向に入力されるようにされている。本例において、緩衝体１０の軸線方向は、略水平方向である。

図７に示すように、想定を超える大規模の地震の発生により、免震装置２２のエネルギー吸収機能だけでは対応しきれずに、建物２３が、基礎２１に対して過度に水平移動し、建物２３が緩衝体１０を介して擁壁２１ａに衝突すると、緩衝体１０の緩衝本体部１１は、緩衝本体部１１の軸線方向（図２参照）に圧縮される。このとき、弾性材料からなる緩衝本体部１１は、反力を生じつつ圧縮されることにより、建物２３を柔らかく受け止め、建物２３が受ける衝撃を緩和する。即ち、建物２３が衝突する緩衝体１０は、圧縮変形時の変形を抑制する十分な圧縮剛性を確保しつつ、衝撃緩和力を高めているので、緩衝体１０は、衝突した建物２３が受ける衝撃を効果的に緩和させることができる。
その後、建物２３が緩衝体１０から離れていくと、緩衝本体部１１は、自身の持つ弾性によって、軸線方向に徐々に復元していき、完全に又はほぼ完全に、元の形状に戻る。

なお、本実施形態において、緩衝体１０は、擁壁２１ａに設けられている（図１ａ参照）が、これに限らず、上述したように、緩衝体１０は、建物２３の側壁２３ａ（より具体的には、建物２３の側壁２３ａの外面のうち、擁壁２１ａと対向する部分）に、取り付けられてもよい。或いは、上述したように、建物２３の側壁２３ａと擁壁２１ａとの両方に、それぞれ別々の緩衝体１０が設けられてもよい。これらの場合でも、大地震等の発生時に、建物２３は、直接ではなく、緩衝体１０を介して、擁壁２１ａに衝突することになるので、緩衝体１０は、本実施形態の場合と同様に、複数回の衝撃の入力のそれぞれに対して、圧縮変形時の変形を抑制する十分な圧縮剛性を確保ししつつ、衝撃緩和力を高めることができ、建物２３が受ける衝撃を緩和することができる。

なお、免震建物２０が、高さ（軸線方向の長さ）の異なる複数の緩衝体１０を備える構成としてもよい。このような構成とすることで、非線形性を実現してもよい。

更に、図１ｂに示すように、緩衝体１０は、建物内部の床面及び天井面の少なくともいずれか一方に、一対の剛性板１２の一方を略水平方向に対向させて設置されていてもよい。つまり、緩衝体１０は、上述した免震建物２０（図１ａ参照）に限らず、図１ｂに示すような基礎に固定された建物２３であっても適用可能である。このような建物２３に適用する場合には、緩衝体１０は、図１ｂに示すように、建物内部及び天井面の少なくともいずれか一方に設置される。図１ｂに示す緩衝体１０は、建物内部の床面及び天井面それぞれから張り出したブラケット１７に取り付けられており、互いに略水平方向に対向して配置されている。

１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ：緩衝体、 １１：緩衝本体部、 １２：剛性板、 １２ａ、１２ｂ：貫通穴、 １３：穴部、 １４：内部剛性板、 １５：小穴部、 １６：せん断キー、 １７：ブラケット、 ２０：免震建物、 ２１：基礎構造物、 ２１ａ：擁壁、 ２２：免震装置、 ２３：建物、 ２３ａ：側壁、 Ｏ：中心軸線

Claims (11)

1. 緩衝本体部を備えた緩衝体であって、
   前記緩衝本体部の両端面のそれぞれに一体化されて、前記緩衝本体部を挟持する一対の剛性板を備え、
   前記一対の剛性板の少なくとも一方の剛性板の表面から前記緩衝本体部の内部に及ぶ、穴部が設けられていることを特徴とする、緩衝体。
2. 前記穴部は、前記一対の剛性板の一方から他方へ貫通している、請求項１に記載の緩衝体。
3. 前記穴部は、貫通方向で断面積が変化している、請求項１または２に記載の緩衝体。
4. 前記一対の剛性板の間に配置されて前記緩衝本体部に埋設されている、内部剛性板を備えている、請求項１から３のいずれか一項に記載の緩衝体。
5. 前記緩衝本体部は、前記内部剛性板で分離された一方が高減衰ゴムにより、他方が天然ゴムにより形成されている、請求項４に記載の緩衝体。
6. 前記穴部は、複数設けられている、請求項１から５のいずれか一項に記載の緩衝体。
7. 前記穴部に別の部材が収容されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の緩衝体。
8. 擁壁が設けられた基礎構造物に、免震装置を介して建物が設置されている免震建物であって、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の緩衝体が、前記基礎構造物の前記擁壁と、前記擁壁に離間対向する前記建物の側壁との少なくともいずれか一方に、前記一対の剛性板を対向させて設置されていることを特徴とする、免震建物。
9. 前記緩衝体が複数あり、前記緩衝体の高さが異なる、請求項８に記載の免震建物。
10. 請求項１から７のいずれか一項に記載の緩衝体が、建物下部及び基礎構造物の少なくともいずれか一方に、前記一対の剛性板を略水平方向に対向させて設置されていることを特徴とする、建物。
11. 請求項１から７のいずれか一項に記載の緩衝体が、建物内部の床面及び天井面の少なくともいずれか一方に、前記一対の剛性板を略水平方向に対向させて設置されていることを特徴とする、建物。

Images