JP3074572B2

JP3074572B2 - 低荷重構造体の免震支持構造

Info

Publication number: JP3074572B2
Application number: JP03124890A
Authority: JP
Inventors: 清司中野; 協三深澤; 永司池田; 三雄林; 博多田; 郁夫下田
Original assignee: Oiles Corp
Current assignee: Oiles Corp
Priority date: 1991-04-26
Filing date: 1991-04-26
Publication date: 2000-08-07
Anticipated expiration: 2015-08-07
Also published as: JPH04327663A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は人工地盤を用いて低荷重
構造体を免震支持する構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】オフィスビルや橋等の比較的重量を有す
る高荷重構造体を免震支持する免震支持装置は、一般
に、特開昭５２ー４９６０９号に開示されるように、構
造体を水平方向に変位可能で復帰動可能に支持する弾性
支持体と、構造体の水平方向の運動を減衰するエネルギ
吸収体とで構成されている。このような構造で一戸建て
住宅、複数戸建て住宅、アパート、倉庫、変電所、工場
の建屋等の低荷重構造体を免震支持する場合、良好な免
震性能を得るためには、高荷重構造体を支持する場合に
比較して弾性支持体の水平方向のばね定数を下げる必要
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そのため、低荷重構造
体を免震支持する場合、従来では弾性支持体の高さ（許
容変位置）は変えずに弾性支持体の断面積（ばね定数）
を小さくしており、それにより弾性支持体は断面積に対
して高さが大きくなり、構造体を支持する上で非常に不
安定となる不具合があった。また、一般住宅のような低
荷重構造体を免震支持する場合、弾性支持体を住宅の支
柱の配置箇所に配設する必要があり、そのため、弾性支
持体等の数が多くなり、また、配置構造も複雑となるた
め設計施工上不利となる不具合があった。更に、低荷重
構造体を免震支持する場合、低荷重構造体はオフィスビ
ルや橋等の高荷重構造体と比較して免震支持すべき構造
体の載置荷重が小さいため、風等の外力の影響が大きい
ところでは、構造体が風により振動したり甚だしい場合
は転倒する恐れがあった。

【０００４】このような不具合を解決するため、本出願
人は、特願昭６３ー２９３３５１号において、設計上有
利で、また、風等の外力による転倒を防止する上で有利
な低荷重構造体の免震支持方法を提供し、また、特願平
１ー３３９１３０号において、強度及び剛性並びに重量
を確保しつつその厚みを薄くでき、また、現場において
組み立てることができる人工地盤を提供している。本出
願はこれら先の出願の改良に関するもので、交通振動な
どの微振動から、中・大規模の地震まで広範囲の振動に
対して優れた減衰効果が得られ、更に、設計及び施工上
有利で、また、風等の外力による転倒を防止する上で有
利な低荷重構造体の免震支持構造を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、地盤上で低荷重構造体を免震支持する構
造であって、低荷重構造体の建築面積よりも大きい面積
を備えた人工地盤を設け、前記人工地盤を、プレストレ
ストコンクリート製はりからなり少なくとも一つの開口
を有する外枠と、前記開口を閉塞する如く前記外枠に載
置されたプレキャストコンクリート板とで構成し、弾性
支持体と補強板とを交互に積層して形成された荷重支承
部と、エネルギー吸収部とからなる複数の免震支持手段
を設け、前記地盤と前記外枠との間に前記複数の免震支
持手段を配設して前記人工地盤及び該人工地盤の上に建
築される低荷重構造体を地盤上で支持し、更に、前記プ
レキャストコンクリート板に動吸振器を付設したことを
特徴とする。

【０００６】交通振動等の微振動や小規模の地震による
振動は動吸振器で吸収され、また、中・大規模の地震に
よる振動は免震支持手段により吸収され、従って、交通
振動などの微振動から、中・大規模の地震まで広範囲の
振動に対して優れた減衰効果が得られる。この場合、人
工地盤と地盤との間の空間を利用して動吸振器を配設で
きるので、スペース的な制約を受けることなく所望箇所
に動吸振器を設置できる。また、免震支持手段の配設箇
所は低荷重構造体側の支柱の下に拘束されず、外枠を介
して低荷重構造体側を支持できる箇所であればよいの
で、設計上有利となると共に、柱ごとに免震支持手段を
配設していた従来の支持方法に比べて少ない個数の免震
支持手段にて支持が可能となる。

【０００７】

【実施例】以下、一般住宅を免震支持する場合について
説明する。図１はトッピングコンクリート層を取り除い
た状態の人工地盤の平面図、図２乃至図５は夫々第１図
のＡーＡ線、ＢーＢ線、ＣーＣ線、ＤーＤ線相当の断面
図を示す。１は人工地盤で、人工地盤１は住宅の人工地
盤１上の建築面積よりも大きい面積で形成する。人工地
盤１は矩形状の外枠３と、３枚のプレキャストコンクリ
ート板５と、トッピングコンクリート層７とで構成す
る。外枠３はプレストレストコンクリート製の二つの縦
はり３Ａと、プレストレストコンクリート製の二つの横
はり３Ｂを組み付けて構成し、外枠３の内側に開口９を
形成する。

【０００８】縦はり３Ａと横はり３Ｂの組み付けは、例
えば、図１に示すように、縦はり３Ａの端部の側面と横
はり３Ｂの両端面に目地を作ってコンクリートを流し込
み、縦はり３Ａの端部と横はり３Ｂの全長にわたって挿
通したプレストレスト鋼材１１によって圧縮力を与えつ
つ接合させる等の方法で行なう。縦はり３Ａにおける開
口９に臨む部分には、図５に示すように、プレキャスト
コンクリート板５の厚みに対応した深さの凹部１３を形
成する。また、外枠３の外周に沿った縦はり３Ａ及び横
はり３Ｂには図２及び図３に示すように、薄肉部を１５
を形成する。

【０００９】３枚のプレキャストコンクリート板５は、
両凹部１３間に対応した長さで形Ｊし、その両端を前記
凹部１３に載置して外枠３に組み込む。この組み込みに
よりプレキャストコンクリート板５は凹部１３と横はり
３Ｂにより水平方向の動きが規制され固定される。尚、
プレキャストコンクリート板５と外枠３を固定する構造
は任意で、例えば、凹部１３を作らずに単に開口９上に
プレキャストコンクリート板５を載せ、プレキャストコ
ンクリート板５の下面から突出する突部を開口９の縁に
係止するようにしてもよい。更に、この実施例の如く、
トッピングコンクリート層７を設ける場合には、トッピ
ングコンクリート層７により外枠３及びプレキャストコ
ンクリート板５が一体化されるので、プレキャストコン
クリート板５を外枠３上に単に載置するのみでもよい。

【００１０】プレキャストコンクリート板５の外枠３へ
の組み込みにより、前記開口９は閉塞され、また、前記
凹部１３の深さは、プレキャストコンクリート板５の厚
みに対応しているので、プレキャストコンクリート板５
の上面と、外枠３の上面はほぼ同一平面状となる。トッ
ピングコンクリート層７はコンクリートをプレキャスト
コンクリート板５の上面と外枠３の上面上にわたって流
し込むことで形成し、ジベル筋等を介して外枠３とプレ
キャストコンクリート板５とトッピングコンクリート層
７とを一体的に固定し、これにより人工地盤１が得られ
る。

【００１１】人工地盤１上に建築される住宅の振動の減
衰は免震支持手段３１と動吸振器５１とにより行なわれ
る。免震支持手段３１は、外枠３と地盤Ｇ₁ との間に配
設され、免震支持手段３１は、構造体を水平方向に変位
可能に支持すると共に構造体の水平方向の変位時に該構
造体を元の位置に復帰する方向に付勢する弾性支持体３
３と、構造体の水平方向の運動を減衰するエネルギ吸収
体３５とで構成する。弾性支持体３３は薄肉鋼製補強板
と薄肉ゴム板とを重ね合せて一体成型した積層体で、積
層体の上下には取付板３７を備える。エネルギ吸収体３
５は鉛の円柱からなり、弾性支持体３３の内部に縦設さ
れている。

【００１２】動吸振器５１は予めプレキャストコンクリ
ート板５に組み付けておいてもよく、或は、現地で組み
付けてもよい。この実施例では、３枚のプレキャストコ
ンクリート板５のうち、中央に配設されるプレキャスト
コンクリート板５の下面に予め組み付けられている。動
吸振器５１はプレキャストコンクリート板５の下面から
対向させて垂設された一対の縦フランジ５１Ａ及び横フ
ランジ５１Ｂと、縦フランジ５１Ａ及び横フランジ５１
Ｂの中央に配設された重り５１Ｃと、各縦フランジ５１
Ａとこの縦フランジ５１Ａに対向する重り５１Ｃの側部
との間に配設された２本のコイルスプリング５１０１及
びダンパー５１０２と、各横フランジ５１Ｂとこの横フ
ランジ５１Ｂに対向する重り５１Ｃの側部との間に配設
されたコイルスプリング５１０３及びダンパー５１０４
と、プレキャストコンクリート板５の下面と重り５１Ｃ
の上面との間に配設された４本のコイルスプリング５１
０５及びダンパー５１０６とを備える。

【００１３】この実施例では動吸振器５１は、水平方向
において直交する二方向及び上下方向の振動を減衰する
ように構成され、水平方向のコイルスプリング５１０
１，５１０３及びダンパー５１０２，５１０４は各方向
における水平方向の振動と、また、上下方向のコイルス
プリング５１０５及びダンパー５１０６は上下方向の振
動と夫々共振する周期を有するように設定されている。
尚、動吸振器５１は、人工地盤１とこの上に建築される
住宅とをあわせた構造体の重心箇所に配設すると振動を
減衰する上で有利となり、従って、２枚、或は３枚以上
のプレキャストコンクリート板５の下面にわたって設置
される場合もあり、また、場合によっては、プレキャス
トコンクリート板５の上面に配設される場合もあり得
る。また、人工地盤１とこの上に建築される住宅とをあ
わせた構造体によっては、水平方向における一方向の
み、或は上下方向のみの振動を減衰するように動吸振器
５１を構成する場合もあり得る。更にまた、動吸振器５
１のダンパー５１０２、５１０４、５１０６は重り５１
Ｃの振幅を減じたいときに使用するもので、場合によっ
てはなくても良い。

【００１４】住宅を人工地盤１で免震支持するに際して
は、まず、敷地周囲の地表面Ｇ₀ よりも低い高さの地盤
Ｇ₁ を形成し、この地盤Ｇ₁ に複数の基礎２１を設置固
定する。実施例では基礎２１相互を地中梁２３で連結し
ており、図中２５は割栗を示す。次に、基礎２１の上に
免震支持手段３１を設置し、その上に人工地盤１を設置
する。尚、人工地盤１の高さは実施例では地表面Ｇ₀ の
高さとほぼ一致させているが、人工地盤１の高さを地表
面Ｇ₀ よりも低くするか高くするかは任意である。そし
て、人工地盤１の上に住宅を構築し、住宅は木造製、鉄
骨製、鉄筋コンクリー製等任意である。尚、人工地盤１
の縁部と地表面Ｇ₀ の縁部との間には、人工地盤１の水
平方向の運動を許容する隙間３９を確保するが、この隙
間３９は適宜手段で覆えばよい。

【００１５】本実施例に係る住宅の免震支持構造によれ
ば、交通振動等の微振動や小規模の地震による振動は動
吸振器５１で吸収され、また、中・大規模の地震による
振動は免震支持手段３１により吸収され、従って、交通
振動などの微振動から、中・大規模の地震まで広範囲の
振動に対して優れた減衰効果が得られる。また、地盤Ｇ
₁ と人工地盤１との間には空間が形成されるので、この
空間を利用して動吸振器５１を配設でき、従って、スペ
ース的な制約を受けることなく所望箇所に動吸振器５１
を設置できる。また、人工地盤１はプレストレストコン
クリート製はり３Ａ，３Ｂからなる外枠３を備えるの
で、人工地盤１はその強度、剛性に優れ、また、プレス
トレストコンクリート製はり３Ａ，３Ｂやプレキャスト
コンクリート板５は重量が大きい。従って、免震支持手
段３１の配設箇所も住宅の支柱の下に拘束されず外枠３
の下面の任意の箇所に配設でき、また、人工地盤１上の
所望箇所に低荷重構造体を自由に構築でき設計上有利と
なり、構造体の増改築も容易にできる。また、柱ごとに
免震支持手段３１を配設していた従来の支持方法に比べ
て少ない免震支持手段３１にて支持が可能となる。

【００１６】また、プレストレストコンクリート製はり
３Ａ，３Ｂやプレキャストコンクリート板５及びトッピ
ングコンクリート層７は鋼材製の人工地盤に比べて重量
が大きく、人工地盤１の厚みｔ（図４参照）を抑えつつ
重量を確保でき、従って、免震支持手段一つあたりの支
持荷重を大きくでき、従って安定した免震支持が可能と
なる。また、住宅に対して人工地盤１の重量は約２倍程
度有するので、構造体の重心を低くおさえることがで
き、風等の外力による振動あるいは転倒を防止する上で
有利となる。また、プレストレストコンクリート製はり
３Ａ，３Ｂやプレキャストコンクリート板５に比べてト
ッピングコンクリート層７の重量をその打ち込み量を多
くすることで大きく設定できるので、例えば、住宅の重
量に対応させて人工地盤１の重量を変える場合等に、ト
ッピングコンクリート層７の厚みを変えることのみで容
易に対応でき、更に、トッピングコンクリート層７を住
宅の床材の支持基盤として直接利用することもできる。

【００１７】また、実施例の如く、凹部１３を介してプ
レキャストコンクリート板５を配設し、外枠３の上面と
プレキャストコンクリート板５の上面を同一平面状にす
ると、人工地盤１の厚みをより抑えることが可能とな
る。また、３枚のプレキャストコンクリート板５のうち
の一つを外すことにより、或は、プレキャストコンクリ
ート板５に予め開口を形成しておくことにより、人工地
盤１下方の地下室や駐車場等への通路を簡単に構築でき
る。また、実施例の如く、免震支持手段３１で支持され
る外枠３部分に薄肉部１５を形成すると、地盤Ｇ₁ から
の人工地盤１の高さを低く抑えることができ、免震支持
上、一層有利となる。

【００１８】更に、外枠３は二つの縦はり３Ａと二つの
横はり３Ｂからなり、現場で組み付けでき、また、トッ
ピングコンクリート層７も現場にて形成できるので、人
工地盤１は現場で組み立てることができる。従って、完
成された人工地盤１を現場に搬入する場合に比べ、人工
地盤１の運搬を簡単に行なえ、また、免震支持手段３１
への組付上有利となり、施工上有利となる。また、構造
基礎固定用のアンカを予めトッピングコンクリート層７
に埋設固定することも容易にできる。また、人工地盤１
はコンクリート製であるため、鋼材製の人工地盤に比べ
て再塗装等の防錆処理を要せず、従って、低コストで耐
久性に優れた人工地盤１が得られる。

【００１９】図６は動吸振器６１の別実施例を示す。こ
の動吸振器６１は水平方向の振動のみを減衰するもの
で、プレキャストコンクリート板５の下面に取着したケ
ース６３と、ケース６３の底面６３Ａ上にローラ６５を
介して水平方向に移動可能に配設さた重り６７と、ケー
ス６３の両側壁６３Ｂとこの側壁６３Ｂに対向する重り
６７部分との間に配設したコイルスプリング６１０１及
びダンパー６１０２とで構成されている。尚、本発明の
動吸振器は上記構成のみでなく、例えば、水等の液体を
封入したタンク等でもよく、この場合はこのタンクを貯
水タンクとして使用することもできる。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、交通振動などの微振動から、中・大規模の地震ま
で広範囲の振動に対して優れた減衰効果が得られ、更
に、設計及び施工上有利で、また、風等の外力による転
倒を防止する上で有利な低荷重構造体の免震支持構造が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トッピングコンクリート層を取り除いた状態の
第１実施例に係る免震支持構造の平面図である。

【図２】図１のＡーＡ線相当の断面図である。

【図３】図１のＢーＢ線相当の断面図である。

【図４】図１のＣーＣ線相当の断面図である。

【図５】図１のＤーＤ線相当の断面図である。

【図６】動吸振器の別実施例の断面図である。

【符号の説明】

１人工地盤３外枠５プレキャストコンクリート板７トッピングコンクリート層９開口３１免震支持手段５１，６１動吸振器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者深澤協三東京都港区港南１−６−34 社団法人日本建設業経営協会中央技術研究所内 (72)発明者池田永司東京都千代田区丸の内３丁目４番１号ピー・エス・コンクリート株式会社内 (72)発明者林三雄東京都千代田区丸の内３丁目４番１号ピー・エス・コンクリート株式会社内 (72)発明者多田博神奈川県藤沢市桐原町８番地オイレス工業株式会社内 (72)発明者下田郁夫神奈川県藤沢市桐原町８番地オイレス工業株式会社内 (56)参考文献特開平２−128077（ＪＰ，Ａ) 特開平２−232426（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04H 9/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】地盤上で低荷重構造体を免震支持する構
造であって、低荷重構造体の建築面積よりも大きい面積を備えた人工
地盤を設け、前記人工地盤を、プレストレストコンクリート製はりか
らなり少なくとも一つの開口を有する外枠と、前記開口
を閉塞する如く前記外枠に載置されたプレキャストコン
クリート板とで構成し、弾性支持体と補強板とを交互に積層して形成された荷重
支承部と、エネルギー吸収部とからなる複数の免震支持
手段を設け、地盤と前記外枠との間に前記複数の免震支持手段を配設
して前記人工地盤及び該人工地盤の上に建築される低荷
重構造体を地盤上で支持し、更に、前記プレキャストコンクリート板に動吸振器を付
設した、ことを特徴とする低荷重構造体の免震支持構造。
【請求項２】前記動吸振器は前記プレキャストコンク
リート板の下面に付設されている請求項１記載の低荷重
構造体の免震支持構造。
【請求項３】前記プレキャストコンクリート板の上
に、或はプレキャストコンクリート板及びプレストレス
トコンクリート製はりの上に、トッピングコンクリート
層が打設固定されている請求項１または２記載の低荷重
構造体の免震支持構造。