JP2983901B2 - 建築構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は耐震性を向上した木
造建築の構造に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は後述の従来の
技術を更に発展させたものであり、耐震性を向上させた
木造又は軽量鉄骨の建築構造を提供することを目的とす
る。

【０００３】従来の技術によれば地震の際建屋を強化す
ればする程、建屋は剛性が増大し縦、横の地震動の何れ
に対してもより多くの応力が基礎の部分に集中する。特
に軸組み工法ではこの傾向が強いと考えられる。従っ
て、軸組み工法では柱を特に太く強くすることが耐震性
を向上させるものと考えられる。然し乍ら柱は規格材で
大寸法とするには関連する技術、コストの点で著しく不
利となる。同様にツーバイ工法、木造パネル工法、軽量
鉄骨による建築構造においても、使用部材を大寸法とす
る必要が同様の課題である。

【０００４】本発明は基礎上の建物駆体を強化すること
なく耐震性の向上した建築構造を提供することを目的と
する。

【０００５】本出願に係る第１の発明は布基礎上に設け
た木製の土台と、床束で支持された大引きと、土台及び
大引きの上面に敷きつめ固定された厚手の耐水合板の台
板と、前記台板の上面に接して摺動して移動可能に設け
た厚手の耐水合板の床盤と、前記床盤上に固定して設け
た躯体と、を有することを特徴とする建築構造である。

【０００６】本出願に係る第２の発明は基礎を設けた建
築構造において、地盤に水平な表面を持つコンクリート
盤を設け、このコンクリート盤上にポリエチレンシー
ト、塩化ビニールシート、ゴムシートのうち何れか１つ
のシートを介して布基礎を水平方向に移動可能に設けた
ことを特徴とする建築構造である。

【０００７】

【従来の技術】従来、木造建築等の一戸建或はアパート
は布基礎、ベタ基礎、玉石基礎上に土台をボルトで固定
し、この上に建物の躯体を固定している。このような木
造住宅等を強化するには軸組み工法では筋交を多くす
る。屋根を軽くする。軸組み工法以外として躯体と壁を
一体のパネルとした剛構造にする。ツーバイ工法等が実
用されている。又、軽量鉄骨構造の場合には、メンバー
の一部に重量鉄骨を用いたりしている。

【０００８】

【発明の実施の形態の説明】以下、本発明の実施の形態
を図面に従って説明する。

【０００９】（実施の形態１） 図１は本発明の実施の形態１の要部を示す斜視図、図２
は全体を示す斜視図である。

【００１０】地盤上に布基礎１が配されている。この布
基礎１上には土台２が置かれる。又地盤上には束石３が
配設されその上に床束４が立設され、床束４の上に大引
５が配設される。この大引５は縦横に碁盤状に配設さ
れ、端部は土台２に仕口で結合される。大引５間及び大
引５と土台２間はモジュールの基本寸法１．８２ｍ又は
２ｍに選ばれる。

【００１１】このように土台２が例えば、図２に示す方
形平面の家であれば方形に配される。土台２及び大引５
の上面は一平面をなしており、その上面に厚手の台板６
が敷きつめられる。この台板６は幅が例えば１．９ｍ又
は２．１ｍで長さが３．９ｍ又は４．１ｍの平板で厚さ
３ｃｍ以上の耐水合板である。或は縦横が夫々３．９ｍ
又は２．１ｍの正方形の木材の積層板で熱さ３ｃｍ以上
の耐水合板である。この台板６は釘でもって土台２と大
引５に固定される。

【００１２】土台２の上には台板６を介してストッパ７
が固定されている。このストッパ７の固定は布基礎１に
埋込まれた図示されない基礎ボルトを台板６とストッパ
７を貫通させてこの基礎ボルトにナットを締込み固定さ
れる。このストッパ７の強度は建物Ａが台板６の横移動
により、建物Ａが台板６に対して横方向に相対移動した
場合に、建物Ａの下部に加え得る建物Ａが破壊しない許
容荷重以内で破壊してしまうように選ばれている。

【００１３】台板６上には床盤８が置かれる。この床盤
８は台板６と同様の板が用いられる。この床盤８間の接
合は床盤８上に載置される大回り縁９及び大回り縁９間
に配設されて碁盤目のようになる横架された床梁１１に
図３に示すように接着剤とボルト１２により固定され
る。

【００１４】図３において床盤８の裏面には皿もみで正
四角形の角形凹部８ａが設けられ、この角形凹部８ａの
内接円よりも大きな対角線の長さをもつ正四角形のボル
ト頭１２ａが嵌入している。このボルト頭１２ａの厚さ
は上記凹部８ａの深さよりも小さい。このボルト頭１２
ａをもつボルト１２は床盤８、大回り縁９及び床梁１１
に夫々このボルト１２にねじ込んだナット１２ｂにより
固定されている。

【００１５】大回り縁９と床梁１１は同断面角の材木で
作られており、これらの上に柱１５が立設されている。

【００１６】この大回り縁９及び床梁１１上には根太１
３がかけ渡されて大回り縁９及び床梁１１に釘止めされ
ている。根太１３上には床板１４が張られている。

【００１７】この大回り縁９と床梁１１上に設けられる
柱１５の配設は従来例と同様であり、大回り縁９、床梁
１１上の躯体構造は、従来の軸組み構造と同様である。
ただし、他のパネル工法、ツーバイ工法によるものでも
よい。かくして図２に示すように木造建物Ａが出来上
る。図において１６は１階部分、１７は２階部分、１８
は屋根である。

【００１８】上記において床盤８の縁とストッパ７とは
建物Ａの全周にわたって少なくとも６０ｃｍはあいてお
り、好ましくは９０ｃｍ以上あいている。

【００１９】上述のように構成されているので地震が発
生すると、例えば横揺れの場合は建物Ａの重量Ｗと、台
板６と床盤８間の摩擦係数をμとすると、台板６と床盤
８の接触面に沿ってＦ＝μＷの力が働く。一方建物Ａの
重心Ｇ（図４参照）とし、建物Ａの質量ｍ、地震の横加
速度をαとすると、地震に際し重心Ｇに、Ｍαの力が加
わる。この力は極めて大きいが建物Ａが台板６上にある
ため、建物ＡにはＦ＝μＷ以上の力は加わらない。残り
のエネルギーは摩擦エネルギーとして吸収される。

【００２０】そして建物Ａに加わる力Ｆ以上の力で横揺
れで地震により加速されると台板６は地盤と同挙動で移
動するが、台板６が床盤８より大きく、建物Ａは台板６
に対して相対的に水平方向に往復移動する。台板６の横
揺れが大きいときには、建物Ａはストッパ７に当り制止
される。ただし、地震による横方向加速度は往復動する
加振であるため台板６に対する建物Ａの横方向移動即ち
最終の変位の絶対値は大きくないのでストッパ７に当る
ことは少ない。

【００２１】上述のように本実施の形態によれば、建物
Ａに加わる横荷重は地震の規模が大きくなったとして
も、一定値以上にはならないので建屋躯体が破壊するこ
とはまぬがれる。

【００２２】地震の縦揺れに対しても、地震の上下方向
の加速度により建物Ａが台板６から離れることはない。
従って縦揺れにおける台板６上の建物Ａの挙動は従来家
屋と同様である。

【００２３】（実施の形態２） この実施の形態２は、実施の形態１に対して、建物Ａの
横方向の移動に対してダンピング抵抗を与えるものであ
る。

【００２４】図５、図６に示すように、大回り縁９の他
の大回り縁９との仕口及び大回り縁９と床梁１１との仕
口の位置において建物Ａの壁面とストッパ７との間にス
トッパ７に交叉方向のダンパ１９を設ける。

【００２５】このダンパ１９の配列は建物Ａの全周に可
及的に平均するように配設する。

【００２６】このダンパ１９は例えば圧縮コイルばね、
液圧ダンパ、空圧ダンパ、圧縮コイルばねと組合せた液
圧又は空圧ダンパ、鉛棒、極軟鋼棒等を用いる。ダンパ
の減衰係数は当然建物Ａに加わる横荷重を所定値以下に
なるように定める。この場合は、台板６と床盤８間に摺
動部材として樹脂例えばろー、又は合成樹脂を介在して
もよい。

【００２７】（実施の形態３） 本実施の形態３は図７に示すように、地盤２０上にコン
クリート盤２１を設け、このコンクリート盤２１上に布
基礎１を載置する。この布基礎１上に建物Ｂを基礎ボル
トでもって剛結する。上記においてコンクリート盤２１
の幅は布基礎１のフーティング１ａの幅よりも広く、地
震による布基礎１と共に移動する在来形の建物Ｂの移動
によっても、布基礎１がコンクリート盤２１から外れな
いような大きさになっている。このコンクリート盤２１
は布基礎１の長手方向に沿って配設されており、布基礎
１の長手方向と同方向の鉄筋２１ａと、この鉄筋２１ａ
と交差する鉄筋２１ｂ，２１ｃが長手方向に間隔を置い
て配設されている。上記布基礎１は現場打設でなく成形
品を用いている。

【００２８】地震の横揺れに際し、コンクリート盤２１
は布基礎１に対して摺動して横方向に移動する。これに
より、布基礎１に加わる横荷重、即ち、布基礎１と建物
Ｂとの間に加わる横荷重は制限される。

【００２９】図８は布基礎１とコンクリート盤２１の間
にシート又は板材２２を介在したものである。このシー
ト又は板材２２は図８に示すようにコンクリート盤２１
の上に一面に張り、シートの場合はそのままで板材の場
合はコンクリート盤２１と例えば基礎ボルト２３を用い
て固定する。又は板材の幅を布基礎１のフーティング１
ａの幅と同幅としてフーティング１ａの底面に固定して
もよい（図示されない）。又、図９に示すように布基礎
１の底面にシート又は板材２２ａを張り、コンクリート
盤２１の上面にシート又は板材２２ｂを張りつけるよう
にしてもよい。

【００３０】上述において地震の際の横揺れに対して布
基礎１に加わる荷重はシート又は板材２２又は２２ａ，
２２ｂがあるため、布基礎１に加わる横荷重を制限する
範囲を選択できる。

【００３１】図１０は更に、コンクリート盤２１の上方
へに突出するストッパ２１ｄを一体成形又は別体で固定
し、このストッパ２１ｄと布基礎１のフーティング１ａ
との間にダンパ１９を挿入する。このダンパ１９は既述
したものである。なおダンパ１９を設けなくてもよく、
この場合布基礎１がストッパ２１ｄを破損させる程度に
ストッパ２１ｄの形状強度としておく。

【００３２】本例においても、布基礎１とコンクリート
盤２１との間の摺動形式は図７、図８、図９等と同様で
ある。

【００３３】上述説明のシートとはポリエチレンシー
ト、塩化ビニールシート、ゴムシート等であり、板材と
は鉄板、合板、硬質合成樹脂板、石材等である。

【００３４】実施の形態は、木造軸組み建築について述
べたが、ツーバイ工法、木造パネル構造、軽量鉄骨建築
構造等の一戸建又はアパート等で軽骨の建物に対しても
同様に適用される。又、基礎を布基礎で説明したがべた
基礎、玉石（天然石、人工）基礎等の基礎の場合につい
ても同様であり、玉石の場合はコンクリート盤の、大き
さは玉石の地震による移動範囲をカバーできるように独
立して玉石毎に設けてもよい。又、実施の形態ではコン
クリート盤を定形のものとしたが基礎を受ける面が平で
あればよいので捨てコンクリートの表面を平面度をよく
して捨てコンクリートをコンクリート盤としてもよい。

【００３５】

【発明の効果】本出願に係る第１の発明は、厚手の耐水
合板の台板上に厚手の耐水合板の床盤を摺動可能に設
け、床盤上に躯体を固定したため地震時に床盤毎家屋を
横方向へ移動できることにより地震による躯体に加わる
横荷重を小さくできると共に躯体下部は床盤に固定され
ているので躯体下部が強化される。即ち、台板と床盤の
摩擦により地震のエネルギーが吸収されると共に躯体が
強化される。従って建物の耐震性を増大できる。台板下
に木製の土台を有するので通常の布基礎を採用できる。

【００３６】本出願に係る本発明の第２の発明は、地盤
に水平な表面を持つコンクリート盤を設け、このコンク
リート盤上にポリエチレンシート、塩化ビニールシー
ト、ゴムシートの何れか１つを置き、この上に布基礎を
水平方向に移動可能に設けたため、基礎上の家屋は従来
のままで地震時に家屋を横方向へ移動させることにより
地震による基礎に加わる横荷重を小さくできる。従って
建物の耐震性を増大できる。又、コンクリート盤と基礎
間にポリエチレンシート、塩化ビニールシート、ゴムシ
ートの何れか１つを介在させたので、地震による基礎に
加わえる横荷重を選択できる。又、シートを基礎の底面
の型面として基礎の型枠をこのシート上に配設して現場
打設が可能となる。従って、従来の布基礎工法に対して
わずかの工数増加に止まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の要部を示す斜視図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態１の建造物の斜視図であ
る。

【図３】床盤と床盤上の躯体との固定方法を示す縦断面
図である。

【図４】本発明の作用を示す説明図である。

【図５】本発明の実施の形態２の要部を示す斜視図であ
る。

【図６】本発明の実施の形態２の建造物の斜視図であ
る。

【図７】本発明の実施の形態３の要部縦断面図である。

【図８】本発明の実施の形態３の変形例の要部縦断面図
である。

【図９】本発明の実施の形態３の他の変形例の要部縦断
面図である。

【図１０】本発明の実施の形態３の更に他の変形例の要
部縦断面図である。

【符号の説明】 １…布基礎 ２…土台 ３…束石 ４…床束 ５…大引 ６…台板 ７…ストッパ ８…床盤 ８ａ…凹部 ９…大回り縁 １１…床梁 １２…ボルト １２ａ…ボルト頭 １２ｂ…ナット １３…根太 １４…床板 １５…柱 １６…１階部分 １７…２階部分 １８…屋根 １９…ダンパ ２０…地盤 ２１…コンクリート盤 ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…鉄筋
２１ｄ…ストッパ ２２…シート又は板材 ２２ａ，２２ｂ…シート又は板
材 ２３…基礎ボルト Ａ…建物 Ｇ…重心 Ｍ…建物の質量 α…地震の横加速度

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 布基礎上に設けた木製の土台と、床束で
   支持された大引きと、土台及び大引きの上面に敷きつめ
   固定された厚手の耐水合板の台板と、前記台板の上面に
   接して摺動して移動可能に設けた厚手の耐水合板の床盤
   と、前記床盤上に固定して設けた躯体と、を有すること
   を特徴とする建築構造。
2. 【請求項２】 基礎を設けた建築構造において、地盤に
   水平な表面を持つコンクリート盤を設け、このコンクリ
   ート盤上にポリエチレンシート、塩化ビニールシート、
   ゴムシートのうち何れか１つのシートを介して布基礎を
   水平方向に移動可能に設けたことを特徴とする建築構
   造。