JP3174859B2 - 免震装置及び軽重量建築物の免震構造 - Google Patents

免震装置及び軽重量建築物の免震構造

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JP3174859B2 JP22574197A JP22574197A JP3174859B2 JP 3174859 B2 JP3174859 B2 JP 3174859B2 JP 22574197 A JP22574197 A JP 22574197A JP 22574197 A JP22574197 A JP 22574197A JP 3174859 B2 JP3174859 B2 JP 3174859B2
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茂 平野
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、地震による振動から建
物を保護するために使用される免震装置及びこの免震装
置が取り付けられてなる軽重量建築物の免震構造に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】周知の通り、従来から地震による振動か
ら建物を保護するための免震装置として、複数個の鋼板
等の剛性を有した硬質板と、粘弾性的性質を有したゴム
等の軟質板(免震ゴム)とを交互に積層した免震構造体
が、中層,低層のビルディングや橋梁等の免震装置とし
て広く使用されている。このような免震構造体は、コン
クリートのような剛体建築物と基礎土台との間に介在さ
れると、剪断剛性率が小さいので、建築物の固有周期を
地震の周期からずらす作用を有し、地震により建物が受
ける加速度を非常に小さくする。また、このような免震
構造体においては、地震による変形後は再び元の位置に
戻る弾性変形を行うことが大きな特徴とされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たタイプの免震装置は、ゴム等のバネ定数の関係が良く
その効果も優れていることから、前述したように、中
層,低層のビルディングや橋梁等の免震装置として広く
使用されているが、戸建住宅等の軽重量建築物に適用し
ようとすると、極めて高価であるばかりではなく大型で
あることから、実際には困難である。しかも、戸建住宅
等は軽重量建築物であるために、そのままでは十分な免
震効果を得ることもできず、免震効果を十分に発揮させ
るためには、使用する材料として低弾性材料を使用する
ことが必要となるとともに高減衰性を有するものでなけ
ればならない。しかし、高減衰性を有する場合には、一
方で免震装置のクリープが大きくなり、長期間使用する
ことにより弾性体が重量に耐えきれず、所謂へたりが生
ずる課題がある。したがって、硬質板と免震ゴムとを交
互に積層した免震構造体乃至は免震装置は、こうした理
由から生産性も悪く、中心に鉛プラグを使用する場合で
あっても該鉛プラグや硬質板,免震ゴム等の製造も、軽
重量建築物に適用される免震装置とする場合には、極め
て困難であるのが実情である。
【0004】そこで、本発明は、上述した従来の免震装
置又は免震構造が有する課題を解決するために提案され
たものであって、戸建住宅等の軽重量建築物であって
も、免震の機能を十分に発揮することができるとともに
製造も極めて簡単な免震装置又は免震構造を提供するこ
とを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために提案されたものであり、第1の発明(請求
項1記載の発明)は、弾性材料により円柱状に一体成形
されており中心には高さ方向に挿通孔が形成されてなる
弾性体と、この弾性体に形成された挿通孔に挿通されて
なる棒状体と、上記弾性体の下面に固定されてなり下面
は基礎の上面に設置される一方の円盤と、上記弾性体の
上面に固定されてなり上面には土台の下面が設置される
他方の円盤と、上記一方の円盤の下面から下方に突出し
てなる一方の軸体と、上記他方の円盤の上面から上方に
突出してなり土台に形成された挿通孔に挿通される他方
の軸体と、上端が上記一方の軸体に固定され基礎内に埋
設されるアンカーボルトと、上記他方の軸体を土台に固
定する固定手段と、を備え、上記棒状体の長さは、上記
弾性体の高さ方向よりも長いものとされてなるとともに
それぞれ両端は円弧状部が形成され、上記一方の円盤の
上面には該円弧状部に対応した円弧状凹部が形成され、
上記他方の円盤の下面には該円弧状部に対応した円弧状
凹部が形成され、該棒状体の下端は上記一方の円盤に形
成された円弧状凹部に挿入され、上端は上記他方の円盤
に形成された円弧状凹部に挿入されてなることを特徴と
するものである。
【0006】また、第2の発明(請求項2記載の発明)
は、上記第1の発明において、前記一方の軸体は、前記
一方の円盤の中心に形成されてなるとともに該一方の軸
体の下端側外周面には一方のネジが螺刻され、前記アン
カーボルトの上端にはこの一方のネジが螺着されるナ
ット部が形成され、前記他方の軸体は、前記他方の円盤
の中心に形成されてなるとともに該他方の軸体の上端の
上端外周面にはナットが螺着される他方のネジが螺刻
されてなることを特徴とするものである。
【0007】
【0008】また、第の発明(請求項記載の発明)
は、軽重量建築物の免震構造に係るものであって、前記
第1又は第2発明に係る免震装置が取り付けられてな
ることを特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る免震装置及び
この免震装置が取り付けられてなる軽重量建築物の免震
構造の一実施の形態について、図面を参照しながら詳細
に説明する。
【0010】この免震装置1は、図1及び図2に示すよ
うに、弾性体2を構成要素としている。この弾性体2
は、ゴム等の低弾性材料により円柱状に一体成形されて
なるものであり、該弾性体2の弾性作用により、免震効
果と復元力を有するものである。そして、この弾性体2
の中心には、該弾性体2の高さ方向に平面が円形状とな
された挿通孔2aが形成されており、この挿通孔2aに
は、鋼材により一体成形された棒状体3が挿通されてい
る。この棒状体3は、上記挿通孔2aの内径と同じかや
や短い直径とされてなるものであり、本実施の形態にお
いては、該棒状体3の高さは、上記弾性体2の高さより
もやや長いものとされている。また、この棒状体3の下
端は、丸みを帯びた一方の円弧状部3aが形成され、上
端にも同様な他方の円弧状部3bが形成されている。
【0011】また、上記弾性体2の下面には、一方の円
盤4が図示しない接着剤を介して固定されており、該弾
性体2の上面には、他方の円盤5が図示しない接着剤を
介して固定されている。なお、上記一方及び他方の円盤
4,5は、それぞれ鉄により一体成形されてなるもので
あり、それぞれの外径の長さは、後述する土台の幅と同
じか又はそれよりもやや短いものとされている。そし
て、この一方の円盤4の上面の中央には、上記棒状体3
の下端に形成された一方の円弧状部3aが挿入されると
ともに該一方の円弧部3aの外形に対応した一方の円弧
状凹部4aが形成されている。また、上記他方の円盤5
の下面の中央には、上記棒状体3の上端に形成された他
方の円弧状部3bが挿入されるとともに該他方の円弧部
3bの外形に対応した他方の円弧状凹部5b(図2参
照)が形成されている。また、上記一方の円盤4の下面
の中央には、周面に一方のネジ(符号は省略する)が螺
刻されてなる一方の軸体6が垂下しており、上記他方の
円盤5の上面の中央には他方の軸体7が起立している。
なお、この軸体7の長さは、後述する土台の肉厚よりも
長いものとされており、上端側周面には他方のネジ7a
が螺刻されている。そして、この他方の軸体7には、後
述するように座金8が挿通され、該軸体7に形成された
他方のネジ7aには、ナット9が螺着される。なお、上
記軸体7に形成された他方のネジ7aと上記ナット9
は、本発明を構成する固定手段である。
【0012】そして、上記一方の円盤4に形成された一
方の軸体6には、後述するように、基礎内に埋設される
アンカーボルト10に固定される。このアンカーボルト
10は、アンカーボルト本体11と、このアンカーボル
ト本体11の上端に形成された太径部12とから構成さ
れ、この太径部12の上端には内周面にネジ12aが螺
刻されてなる凹部(符号は省略する。)が形成されてい
る。すなわち、上記一方の円盤4に形成された一方の軸
体6は、このアンカーボルト10の太径部12に形成さ
れたネジ12aに螺刻されることにより該アンカーボル
ト10に固定される。
【0013】以下、上述した構成に係る免震装置1の施
工方法を簡単に説明する。先ず、基礎となる基礎コンク
リートを打設する際に、予め所定の位置に上記アンカー
ボルト10を固定し、次いで基礎コンクリートを打設す
ることにより該アンカーボルト10を埋設する。この場
合、アンカーボルト10を構成する太径部12の上面
は、基礎コンクリートの上面と面一とする。なお、この
アンカーボルト10の埋設作業は、コンクリートの打設
直後に上方から該アンカーボルト10を下方に押し付け
ても良い。そして、上記基礎コンクリートが硬化した後
に、上記アンカーボルト10と、一方の軸体6とを螺着
させ、該一方の軸体6とアンカーボルト10とを固定す
る。次いで、予め形成された土台の挿通孔に、上記他方
の軸体7を挿通させ、該土台の上面から突出した軸体7
に前記座金8を挿通し、該軸体7に形成された他方のネ
ジ7aにナット9を螺着させ締め付ける。こうした一連
の作業により、図3に示すように、基礎コンクリート1
4と土台15との間にこの免震装置1が固定される。な
お、この免震装置1の固定位置は、土台15の上面から
起立される柱16の位置(該柱16と土台15との間)
でも良いし、図3に示すように、柱16の固定位置とは
無関係の位置であっても良い。また、この免震装置1を
固定する数は、各柱に対応した数その他戸建住宅の大き
さ等に応じて適宜決定すれば良い。
【0014】このように、上述した一実施の形態に係る
免震装置1によれば、極めてコンパクトであるとともに
構造及び機構は極めて単純なものであることから、製造
コストも安価とすることができ、また、前述したよう
に、戸建住宅等の軽重量建築物に対する施工作業を極め
て簡便とすることができ、従来の戸建住宅に要していた
工期を著しく延長することも防止することができる。ま
た、こうした免震装置1を利用した軽重量建築物の免震
構造によれば、弾性体2の弾性作用により、図4に示す
ように、例えば一方及び他方の円盤4,5の外径L1
10cmとした場合、一方の円盤4の下面から他方の円
盤5の上面までの高さHに対して45度まで変形可能で
あり、図4中L2 の長さとして約10cmの変形が可能
となる。したがって、こうした構造によれば、戸建住宅
等の軽重量建築物であっても、十分な免震効果を発揮す
ることできるとともに基礎コンクリート14から建物全
体が移動した場合であっても十分元の位置に復元させる
ことができる。さらに、アンカーボルト10により、台
風等による風圧がかかった場合であっても建物の転倒や
引き抜けをも有効に防止することができる。
【0015】特に、この免震装置1では、中心に鋼材に
より一体成形された棒状体3が配設されており、この棒
状体3により鉛直荷重が支持されることから、戸建住宅
等の軽重量建築物の免震構造に必要不可欠な低弾性材料
に高減衰性を同時に付与したものであってもへたりを生
ずることがなく、十分な免震効果を発揮することができ
る。特に、この棒状体3の下端には一方の円弧状部3a
が形成され上端には他方の円弧状部3bが形成され、上
記一方の円弧状部3aは一方の円盤4に形成された一方
の円弧状凹部4a内に挿入され、他方の円弧状部3bは
他方の円盤に形成された他方の円弧状凹部5a内に挿入
されていることから、地震発生時における該棒状体3と
一方及び他方の円盤4,5との抵抗を十分軽減させるこ
とができる。
【0016】
【発明の効果】上述した本発明の一実施の形態に係る免
震装置や免震構造の説明からも明らかなように、本発明
は、弾性材料として円柱状に一体成形された弾性体を構
成要素としているとともに、軽重量建築物の鉛直荷重は
棒状体により支持される構造を採用していることから、
免震効果を十分に発揮させるための弾性体の材料として
低弾性材料を使用し高減衰性を有するものを使用するこ
とができる。したがって、クリープも抑制することがで
き、長期間の使用により荷重に耐えきれず、所謂へたり
が生ずることもない。また、この免震装置は、極めてコ
ンパクトであるとともに構造及び機構は極めて単純なも
のであることから、製造コストも安価とすることができ
る。
【0017】特に、この発明では、棒状体の長さは、上
記弾性体の高さ方向よりも長いものとされてなるととも
にそれぞれ両端は円弧状部が形成され、上記一方の円盤
の上面には該円弧状部に対応した円弧状凹部が形成さ
れ、上記他方の円盤の下面には該円弧状部に対応した円
弧状凹部が形成され、該棒状体の下端は上記一方の円盤
に形成された円弧状凹部に挿入され、上端は上記他方の
円盤に形成された円弧状凹部に挿入されてなることか
ら、地震発生時における棒状体と一方及び他方の円盤と
の抵抗を十分軽減させることができる。
【0018】また、第の明では、一方の軸体は、前記
一方の円盤の中心に形成されてなるとともに該一方の軸
体の下端側外周面には一方のネジが螺刻され、前記アン
カーボルトの上端にはこの一方のネジが螺着されるナ
ット部が形成され、前記他方の軸体は、前記他方の円盤
の中心に形成されてなるとともに該他方の軸体の上端の
上端外周面にはナットが螺着される他方のネジが螺刻
されてなることから、この免震装置の施工作業は極めて
簡単であり、工期の延長を招くことも防止することがで
きる。
【0019】また、第の明に係る軽重量建築物の免震
構造では、上述した第1又は第2の発明に係る免震装置
が取り付けられてなることか、地震の振動から軽重量建
築物を有効に守ることができるとともに、長年の使用に
よる男性体のへたりにより該軽重量建築物全体が下降す
ることも防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の一実施の形態に係る免震装置
の分解斜視図である。
【図2】図2は、弾性体と一方及び他方の円盤と棒状体
と一方及び他方の軸体とを組み合わせた状態の断面図で
ある。
【図3】図3は、図1に示す免震装置を取り付けた戸建
住宅の免震構造を示す側面図である。
【図4】図4は、図3に示す状態から最もずれた状態を
示す側面図である。
【符号の説明】
1 免震装置 2 弾性体 3 棒状体 3a 一方の円弧状部 3b 他方の円弧状部 4 一方の円盤 4a 一方の円弧状凹部 5 他方の円盤 5a 他方の円弧状凹部 6 一方の軸体 7 他方の軸体 9 ナット 10 アンカーボルト 14 基礎コンクリート 15 土台
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E04H 9/02 331 F16F 15/02 - 15/08 E04B 1/36 E04B 1/98

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弾性材料により円柱状に一体成形されて
    おり中心には高さ方向に挿通孔が形成されてなる弾性体
    と、 この弾性体に形成された挿通孔に挿通されてなる棒状体
    と、 上記弾性体の下面に固定されてなり下面は基礎の上面に
    設置される一方の円盤と、 上記弾性体の上面に固定されてなり上面には土台の下面
    が設置される他方の円盤と、 上記一方の円盤の下面から下方に突出してなる一方の軸
    体と、上記他方の円盤の上面から上方に突出してなり土
    台に形成された挿通孔に挿通される他方の軸体と、 上端が上記一方の軸体に固定され基礎内に埋設されるア
    ンカーボルトと、 上記他方の軸体を土台に固定する固定手段と、 を備え 上記棒状体の長さは、上記弾性体の高さ方向よりも長い
    ものとされてなるとともにそれぞれ両端は円弧状部が形
    成され、上記一方の円盤の上面には該円弧状部に対応し
    た円弧状凹部が形成され、上記他方の円盤の下面には該
    円弧状部に対応した円弧状凹部が形成され、該棒状体の
    下端は上記一方の円盤に形成された円弧状凹部に挿入さ
    れ、上端は上記他方の円盤に形成された円弧状凹部に挿
    入されてなる ことを特徴とする免震装置。
  2. 【請求項2】 前記一方の軸体は、前記一方の円盤の中
    心に形成されてなるとともに該一方の軸体の下端側外周
    面には一方のネジが螺刻され、前記アンカーボルトの上
    端にはこの一方のネジが螺着されるナット部が形成さ
    れ、前記他方の軸体は、前記他方の円盤の中心に形成さ
    れてなるとともに該他方の軸体の上端の上端外周面に
    ナットが螺着される他方のネジが螺刻されてなるこ
    とを特徴とする請求項1記載の免震装置。
  3. 【請求項3】 前記請求項1又は2記載の免震装置が取
    り付けられてなることを特徴とする軽重量建築物の免震
    構造。
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