JP3092244U - 避震基礎構造及びこれに用いられる滑動層並びに避震基礎構造を用いた構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造物が支持される基礎構造を下部基礎と上
部基礎とに分割して当該下部基礎と上部基礎との間に滑
動層を介在させて、当該滑動層によって地震の揺れを前
記上部基礎上に構築される構造物に伝播しないようにす
る基礎構造を提供することを目的とする。 【解決手段】 地盤に固着支持する下部基礎と当該下部
基礎上に配置されると共に構造物の下側に位置する上部
基礎との間に前記上部基礎の下側で前記下部基礎を滑動
させる滑動層を介在させた構造物の基礎構造であって、
前記滑動層は、平滑な上面を有し前記下部基礎の上面に
水平に取り付けた下部板と、前記下部板の上面に当接す
る多数の凸部を有し前記上部基礎の下面に水平に取り付
けた上部板とからなることを特徴とする避震基礎構造に
よって目的を達成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、構造物が支持される基礎構造を下部基礎と上部基礎とに分割して 当該下部基礎と上部基礎との間に滑動層を介在させて、当該滑動層によって地震 の揺れを前記上部基礎上に構築される構造物に伝播しないようにする基礎構造に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

我が国では古代から、組積構造はあまり行われず、構造物はほとんど木造で柱 と梁による軸組構造であり、先ず、地表面に穴を掘り、柱を建て、直接地盤に保 持させる堀立工法であった。しかし、これは腐朽が早く、自然石を地面に据え付 け、その上に構造物が設けられるようになった。そして、風等による水平方向の 移動を防ぐため、屋根や壁を重くして、耐久性と居住性を向上させた。

【０００３】 その後は、洋式建築物の普及と共に、従来の柱毎の独立基礎から切石等を用い た布基礎が採用され、さらにコンクリートが使用されるようになり、現在では、 連続基礎が主流となっている。この連続基礎は、地表の軟土を除去し、堅牢な地 盤に基礎を固着させ、その上に構造物を緊結して構築するのでそれに加わる重量 等の垂直荷重、風、地震による水平荷重は全て基礎を介して地盤に伝えられ、そ の安定が確保されている。

【０００４】 しかし、このように地盤に直接保持させるということは、地震等が生じた場合 、その揺れは基礎を介して上部に構築された構造物に伝播し、その力によって破 壊されることになる。従来より、これを防止又は回避する種々の措置が講じられ ている。これらの措置は、構造物をより堅牢なものとして地震による力を受け止 め、耐える構造とするものや、構造物を緩衝装置等を介して支持する構造とする ものに分類される。

【０００５】 このうち、構造物を緩衝装置等を介して支持する構造の発明としては、例えば 、木造住宅用免震基礎（特開平９−１２５４１３公報）や、免震構造（特開２０ ００−２５７０８０公報）が報告されている。

【０００６】

【考案により解決しようとする課題】

前記従来の免震構造等は、構造が複雑であったり、免震構造を構成する部材の 材料によっては定期的なメンテナンスが必要であったりした。

【０００７】 すなわち、鋼球等、金属を用いれば錆や腐食の問題は避けられないし、ゴムや 合成樹脂を使用してもその変質と劣化により定期的なメンテナンスを必要とする 。また、油脂類等を使用する場合にも、蒸発や硬化等により定期的に補充、交換 をしなければならなかった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

然るにこの考案は、構造物を支持する基礎構造を上下で二分割して地震による 地盤からの揺れを基礎構造上に構築された構造物に伝播させることのない基礎構 造とし、特に、地盤に固着支持される下部基礎と構造物が構築される上部基礎と の間にガラス製や陶製、コンクリート製といった、従来より構造物の材料として 利用され、その耐用年数、取り扱い等の面で実績のある材料を用いた滑動層を介 在させることよって前記従来の免震構造とは異なる基礎構造を発案したのである 。

【０００９】 即ち、この考案の避震基礎構造は、地盤に固着支持する下部基礎と当該下部基 礎上に配置されると共に構造物の下側に位置する上部基礎との間に前記上部基礎 の下側で前記下部基礎を滑動させる滑動層を介在させたことを特徴とする避震基 礎構造である。

【００１０】 ここで、前記滑動層は、この考案の滑動層に相当するものであり、平滑な上面 を有し前記下部基礎の上面に水平に取り付けた下部板と、前記下部板の上面に当 接する多数の凸部を有し前記上部基礎の下面に水平に取り付けた上部板とから構 成することができる。

【００１１】 また、前記凸部の形状は、半球形とすることもできるし、截頭円錐形又は截頭 角錐形とすることもできる。これらの凸部は、ガラス製、陶製又はコンクリート 製とすることができる。

【００１２】 また、この考案の構造物は、前記避震基礎構造の前記上部基礎上に構築したも のである。

【００１３】

【考案の実施の形態】

地震の揺れは、種々の要因による地殻の急激な変動によって生じ、広範に亘っ て地盤が震動するもので、上下動と、水平動に分けられる。前者は震源に近い比 較的狭い範囲に発生し、後者は、震源の周囲の広い範囲に波及する。そして、建 物、構造物に対する被害は後者の方が著しく大きくなる。従って、地震対策は主 として水平動に対するものとなることが多く、この考案も、主として、水平動に 対する措置を講ずるものである。

【００１４】 そこで、この考案の避震基礎構造では、基礎を上下に（下部基礎と上部基礎） 分割することによって、地殻の水平震動を構造物に直接伝えることのない構成と している。

【００１５】 また、平滑な上面を有し前記下部基礎の上面に水平に取り付けた下部板と、前 記下部板の上面に当接する多数の凸部を有し前記上部基礎の下面に水平に取り付 けた上部板とからなる滑動層を下部基礎と上部基礎との間に介在させることによ って、上部基礎及び当該上部基礎上の構造物を下部基礎上で水平方向に滑動でき るようにして地震による水平動に対応できるようにしている。

【００１６】 このように構成することにより、地震による水平動は上部基礎及び当該上部基 礎上の構造物に伝播せず、滑動層における摩擦による若干の移動及び上下動も考 えられるが、下部基礎のみが水平動し、慣性の法則により上部基礎及び当該上部 基礎上の構造物は、ほぼ静止状態を保つことができる。

【００１７】 ここで、この考案では、前記下部板の上面に当接する多数の半球形凸部又は、 截頭円錐形凸部又は截頭角錘形凸部を有する上部板を採用することによって、上 部板と下部板との接触を点接触やそれに準ずるような接触面積の小さい接触とな るようにして、水平動が滑らかに行われるような構成としている。

【００１８】 また、避震基礎構造は、その耐用年数が百年以上であることが求められ、その 間、全くのメンテナンスフリーであり、使用する材料に劣化や機能低下があって はならない。

【００１９】 そこで、この考案の避震基礎構造に使用する材料、特に前記下部板及び前記上 部板に使用する材料は、現在、種々の構造物に使用されその耐久性が実証されて いる材料を使用することが好ましく、前記上部基礎及び下部基礎は例えば鉄筋コ ンクリート製とすることができ、前記下部板及び上部板は例えば陶製やガラス製 、又は玉砂利を用いたコンクリート製とすることができる。

【００２０】 また、この考案の構造物は、例えば石造りの置物、墓石、石塔、灯籠、記念碑 、時計台といったものから、水槽、油槽、殻槽、煙突、広告塔等であっても良い 。さらに、大型の構造物、例えば、住宅や神社、仏閣、堂塔、管理棟、救急棟、 資材庫、食料庫、ポンプ室、橋台などであっても良いし、さらに大型な、住宅団 地等であっても良い。

【００２１】 なお、避震基礎構造、及び構造物を設計する際には、以下のことに留意するこ とが必要である。

【００２２】 すなわち、この考案の避震基礎構造を採用すれば、地震による構造物への負荷 は大幅に減少するので、構造物に対する水平方向の負荷は主として風力によるも のを考慮すればよい。したがって、 １．基礎の形状は、なるべく単純にし、縦横の辺の長さの比は、１：４以内とす ることが望ましい。

【００２３】 ２．基礎の自重は構造物の総重量以上とし、重心を低くして安定をよくする。

【００２４】 ３．基礎と構造物の重心の位置を近くして、対地圧力を均一にする。

【００２５】 ４．上部基礎には土圧等の抵抗が加わらないようにすると共に、他と連結しない 。

【００２６】 なお、滑動層に、雨水等を貯留すれば、摩擦抵抗を減少させることができる。

【００２７】

【実施例１】 この考案の実施例を図面について説明する。

【００２８】 この考案の避震基礎構造１は、地盤２に固着支持する下部基礎３と当該下部基 礎３上に配置されると共に例えば図５図示の墓石４のような構造物の下側に位置 する上部基礎５との間に滑動層６を介在させて構成されている。

【００２９】 滑動層６は、上部基礎５の下側で下部基礎３を滑動させるもので、下部板７と 上部板８を対向配置して構成される。

【００３０】 図４は、下部板７を下面から見た図であるが、下部板７は、平滑な上面を有し 、図１図示のように下部基礎３の上面に水平に取り付けられている。

【００３１】 図３は、上部板８を下面から見て一部を省略した図であるが、下部板７の上面 に当接する多数の半球形凸部９を有し、図１図示のように上部基礎５の下面に水 平に取り付けられている。半球形凸部９間に存在する空間１０には雨水等が貯留 されており、これが潤滑剤の役目を果たして、滑動層６の摩擦抵抗を減少させる ことができる。

【００３２】 下部板７は、正方形で平滑な上面を有し、下面側が図４図示のようにリブ２０ を備えた板体７ａを４×５枚並べて構成され、下部板７の縦横の寸法よりも縦横 寸法の大きい窪部１１に上面が水平となるように据え付けられている。

【００３３】 上部板８は、板体７ａと同一サイズの正方形で下面に半球形凸部９を有する板 体８ａ（図３）を３×４枚並べて構成され、上部基礎５の下面に水平に取り付け られる。上部板８が取り付けられた上部基礎５は、下部基礎３上の下部板７上に 据えられる。このとき、上部基礎５の四周に生じる溝状の空間１３に玉砂利１４ を敷き詰める。この空間１３に玉砂利１４を敷き詰めることによって、上部基礎 ５の動きが規制され震幅を抑制する効果がある。

【００３４】 なお、板体８ａの上面も図４図示の板体７ａの下面と同様にリブ２０が設けら れている。

【００３５】 ここで、下部基礎３及び上部基礎５は、コンクリート製であり、重心を低くし 、その重量は、構造物の総重量以上としてある。

【００３６】 また、避震基礎構造１の縦横比は、あまり細長いものは構造物の両端部の振動が 一致しないこともあり構造物に損傷のおそれがあることから１：４以内のである ことが望ましいが、この実施例では、避震基礎構造１の縦横比はほぼ３：４とし てある。

【００３７】 滑動層６を構成する下部板７及び上部板８は陶製である。

【００３８】 以上のように構成される避震基礎構造１上に構造物たる墓石４を構築すれば、 墓石４は地震による水平方向の力を受けても大きく水平動することが無く倒壊す ることがない。

【００３９】 すなわち、地震による揺れは、地盤２に固着支持した下部基礎３にのみ伝わり 、半球形凸部９を介して下部基礎３と一体となった下部板７と点接触するのみの 上部基礎５へはほとんど伝播しない。

【００４０】 このように構成される避震基礎構造１の施工について説明する。

【００４１】 まず、施行地が地耐力不足の場合は、現行に倣い地盤改良又は杭打ち等の補強 を行った上、次のように施行する。

【００４２】 １．下部基礎３の予定地面を所定形状及び深さに掘り下げ、砕石等を敷き詰めて 水平に突き固める。

【００４３】 ２．下部基礎３の外周を所定形状に型枠で囲み、補強鉄筋を組み立てる。ついで 、コンクリートを打ち込み表面を平滑に仕上げ、滑動層６を構成する下部板７を 接着する。

【００４４】 ３．下部板７条に滑動層６を構成する上部板８を敷き並べる。次いで、上部基礎 ５の外周を型枠で囲み、補強鉄筋を組み立て、コンクリートを打ち込み、表面を 平滑に仕上げる。

【００４５】 ４．その後、上部基礎５上に構築される構造物用のアンカーボルト、風力による 移動防止用及び地震による位置修正用のアンカー金具等も所定箇所にコンクリー トと共に打ち込んでおく。

【００４６】 以上の工程により、避震基礎構造１を構築することができる。

【００４７】

【実施例２】 次にこの考案の他の実施例を図６について説明する。

【００４８】 この実施例の避震基礎構造１７と、実施例１の避震基礎構造１との相違は、実 施例１の多数の半球形凸部９を備えた板体８ａからなる上部板８に代えて、多数 の截頭円錐形凸部１６を備えた板体１５ａからなる上部板１５を採用した点であ る。

【００４９】 実施例１で半球形凸部９としたのは、構造物の重量を支えることができると共 に、上部板８と下部板７とを点接触させてスムーズに滑動させるためであるが、 この実施例では、このような目的を達成することができる凸部の形状として、截 頭円錐形を採用したものである。

【００５０】 従って、截頭円錐形凸部１６機能等は、半球形凸部９と同一である。

【００５１】 なお、図６（ｃ）図示のように、截頭円錐形凸部１６を形成する円錐の頂角α は、截頭円錐形凸部１６の頂部（下部板７との接触部分）の欠損を防ぐ為、鈍角 としてある。

【００５２】 また、この截頭円錐形凸部１６は、截頭角錐形凸部とすることもできる。

【００５３】 なお、実施例１と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略す る。

【００５４】 以上、この考案の好ましい実施例を添付図面を参照して説明したが、この考案 はかかる実施例に限定されるものではなく、実用新案登録請求の範囲の記載から 把握される技術的範囲において種々な形態に変更可能である。

【００５５】

【考案の効果】 この考案によれば、構造物を構築する基礎を上部基礎と下部基礎とに分割した ので、地震による揺れが上部基礎に直接伝わらない効果がある。

【００５６】 また、滑動層を構成する上部板に凸部を備えたので、上部基礎と下部基礎との 滑動がスムーズである。

【００５７】 なお、このような構成とすることにより、構造物は、耐震構造とする必要が無 くなるので、その構造が簡素化される効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）この考案の実施例の概念図。 （ｂ）同じく一部を拡大した概念図。

【図２】この考案の滑動層の一部を破断した概念図。

【図３】同じく滑動層の上部板を構成する板体を下側か
ら見た一部省略説明図。

【図４】同じく滑動層の下部板を構成する板体を下側か
ら見た説明図。

【図５】この考案の構造物の一部を破断した一部拡大説
明図。

【図６】（ａ）上部板に截頭円錐形凸部を備えた実施例
の一部を拡大した概念図。 （ｂ）図６（ａ）図示の実施例の滑動層の上部板を構成
する板体を下側から見た一部省略説明図。 （ｃ）截頭円錐形凸部を形成する円錐の頂角の説明図。

【符号の説明】

１、１７ 避震基礎構造 ２ 地盤 ３ 下部基礎 ４ 墓石 ５ 上部基礎 ６ 滑動層 ７ 下部板 ８ 上部板 ９ 半球形凸部 １６ 截頭円錐形凸部

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤に固着支持する下部基礎と当該下部
   基礎上に配置されると共に構造物の下側に位置する上部
   基礎との間に前記上部基礎の下側で前記下部基礎を滑動
   させる滑動層を介在させたことを特徴とする避震基礎構
   造。
2. 【請求項２】 地盤に固着支持する下部基礎と当該下部
   基礎上に配置されると共に構造物の下側に位置する上部
   基礎との間に前記上部基礎の下側で前記下部基礎を滑動
   させる滑動層を介在させた構造物の基礎構造であって、
   前記滑動層は、平滑な上面を有し前記下部基礎の上面に
   水平に取り付けた下部板と、前記下部板の上面に当接す
   る多数の凸部を有し前記上部基礎の下面に水平に取り付
   けた上部板とからなることを特徴とする避震基礎構造。
3. 【請求項３】 地盤に固着支持する下部基礎と当該下部
   基礎上に配置されると共に構造物の下側に位置する上部
   基礎との間に前記上部基礎の下側で前記下部基礎を滑動
   させる滑動層を介在させた構造物の基礎構造であって、
   前記滑動層は、平滑な上面を有し前記下部基礎の上面に
   水平に取り付けた下部板と、前記下部板の上面に当接す
   る多数の半球形凸部を有し前記上部基礎の下面に水平に
   取り付けた上部板とからなることを特徴とする避震基礎
   構造。
4. 【請求項４】 地盤に固着支持する下部基礎と当該下部
   基礎上に配置されると共に構造物の下側に位置する上部
   基礎との間に前記上部基礎の下側で前記下部基礎を滑動
   させる滑動層を介在させた構造物の基礎構造であって、
   前記滑動層は、平滑な上面を有し前記下部基礎の上面に
   水平に取り付けたガラス製、陶製又はコンクリート製の
   下部板と、前記下部板の上面に当接する多数の半球形凸
   部を有し前記上部基礎の下面に水平に取り付けたガラス
   製、陶製又はコンクリート製の上部板とからなることを
   特徴とする避震基礎構造。
5. 【請求項５】 地盤に固着支持する下部基礎と当該下部
   基礎上に配置されると共に構造物の下側に位置する上部
   基礎との間に前記上部基礎の下側で前記下部基礎を滑動
   させる滑動層を介在させた構造物の基礎構造であって、
   前記滑動層は、平滑な上面を有し前記下部基礎の上面に
   水平に取り付けた下部板と、前記下部板の上面に当接す
   る多数の下向き截頭円錐形凸部又は多数の下向き截頭多
   角錘形凸部を有し前記上部基礎の下面に水平に取り付け
   た上部板とからなることを特徴とする避震基礎構造。
6. 【請求項６】 地盤に固着支持する下部基礎と当該下部
   基礎上に配置されると共に構造物の下側に位置する上部
   基礎との間に前記上部基礎の下側で前記下部基礎を滑動
   させる滑動層を介在させた構造物の基礎構造であって、
   前記滑動層は、平滑な上面を有し前記下部基礎の上面に
   水平に取り付けたガラス製、陶製又はコンクリート製の
   下部板と、前記下部板の上面に当接する多数の下向き截
   頭円錐形凸部又は多数の下向き截頭多角錘形凸部を有し
   前記上部基礎の下面に水平に取り付けたガラス製、陶製
   又はコンクリート製の上部板とからなることを特徴とす
   る避震基礎構造。
7. 【請求項７】 下部基礎と上部基礎とに分割した基礎構
   造の前記下部基礎と上部基礎との間に介装され、平滑な
   上面を有し前記下部基礎の上面に水平に取り付けた下部
   板と、前記下部板の上面に当接する多数の半球形凸部又
   は多数の下向き截頭円錐形凸部若しくは下向き截頭多角
   錘形凸部を有し前記上部基礎の下面に水平に取り付けた
   上部板とからなることを特徴とする避震基礎構造に用い
   られる滑動層。
8. 【請求項８】 地盤に固着支持する下部基礎と当該下部
   基礎上に配置されると共に構造物の下側に位置する上部
   基礎との間に、前記上部基礎の下側で前記下部基礎を滑
   動させる滑動層を介在させた避震基礎構造の前記上部基
   礎上に構築したことを特徴とする避震基礎構造を用いた
   構造物。