JP3180897B2 - 免震装置及び軽重量構造物の免震構造 - Google Patents

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。そ
して中には、建物からの鉛直荷重に対する性能や復元動
作を早めるために鉛からなるプラグが配設されたものも
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、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
しても軽重量であるため十分な免震効果を実現すること
ができない。したがって、戸建住宅等の軽重量構造物に
適用する場合には、所謂人工地盤を設け、免震装置によ
り支持する全体の重量を高くする方法が考えられる。す
なわち、基礎コンクリート上に前述した免震装置を複数
設置し、これらの免震装置上に上記人工地盤を固定し、
この人工地盤の上に建物の基礎を築き、この基礎上に構
造体を形成する方法が考えられる。このように人工地盤
を設けることにより、該人工地盤上における間取りのレ
イアウトは自由度が増すとともに、前述した構造の免震
装置を配設することにより全体の重量が高くなることか
ら、免震効果を期待することができることとなる。

【０００４】しかしながら、上述した人工地盤を設ける
ことは工事が極めて大掛かりとなるとともに施工工期が
著しく延長されるとともに、前述した構造に係る免震装
置自体も高コストであることとも合俟って、極めて住宅
購入コストが高騰することとなる。

【０００５】そこで、本発明は、上述した従来の免震装
置が有する課題や該免震装置を用いた軽重量建築物の免
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、免震装置自体のコストを抑えることができると
ともに、人工地盤を必要としない免震装置及び軽重量構
造物の免震構造を提供することを目的とするものであ
る。

【０００６】

【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、免震装置に係るものであって、基
礎コンクリート上に固定された複数のベース板と、この
ベース板の上面のそれぞれに固定されてなる下部支承板
と、これらの下部支承板の上面のそれぞれに該下部支承
板と下面が面対向又は面接触してなる上部支承板と、こ
れらの上部支承板の上面と木製構造物を構成する土台と
を連結する連結金物と、各連結金物に連結されてなる捩
じれ防止手段と、を備えており、上記下部支承板には、
複数のボルト孔が形成されてなるとともに、このボルト
孔には、下端が上記ベース板の上面に当接するレベル調
整用ボルトが螺着されてなることを特徴とするものであ
る。

【０００７】また、第２の発明（請求項２記載の発明）
は、軽重量構造物の免震構造に係るものであって、基礎
コンクリート上に固定された複数のベース板の上面のそ
れぞれに下部支承板が固定され、これら下部支承板のそ
れぞれには該下部支承板と下面が面対向又は面接触して
なる上部支承板を有し、上記下部支承板には、複数のボ
ルト孔が形成されてなるとともに、このボルト孔には、
下端が上記ベース板の上面に当接するレベル調整用ボル
トが螺着されてなるとともに、上記上部支承板の上面と
木製構造物を構成する土台とは、それぞれ連結金物を介
して固定され、これらの連結金物同士は捩じれ防止手段
を介して連結されてなることを特徴とするものである。

【０００８】

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る免震装置及び
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。なお、説明の都合上、
軽重量構造物の免震構造について説明しながら、本発明
に係る免震装置についても詳細に説明する。

【００１０】この免震構造は、図１に示すように、基礎
コンクリート１上に本発明を構成するベース板２が多数
固定され、これらのベース板２上に、免震装置３を設置
するとともに、この免震装置３上に連結金物４を固定
し、この連結金物４上に軽重量構造物を構成する木製の
構造体５を固定するとともに、上記連結金物４同士は、
本発明の構成要素である捩じれ防止手段としての水平ブ
レース６により連結されてなるものである。

【００１１】上記各ベース板２は、本実施の形態におい
ては、図１又は図２に示すように、それぞれ平面形状が
正方形状に成形された鋼材からなる板体であり、上面の
中心にはベースマーク２ａが形成されている。また、こ
れらの各ベース板２には、それぞれ内周面にネジ（符号
は省略する。）が螺刻されたベース側ボルト孔２ｂが、
各辺に対して２つずつ形成されている。また、これらの
各ベース板２の下面には、図２に示すように、基礎コン
クリート１内に埋設される全部で４つのアンカーボルト
１０（図４参照）の上端が固定されている。これらのア
ンカーボルト１０は、上記ベース板２の下面に溶接され
た上端から垂下してなる垂下部１０ａと、この垂下部１
０ａの下端から外側に折曲され水平方向に位置してなる
水平部１０ｂと、これらの垂下部１０ａと水平部１０ｂ
との周面に形成された凸部１０ｃとから構成されてい
る。

【００１２】そして、上述した各ベース板２の上面に
は、本発明（請求項１，２又は３記載の発明）に係る免
震装置３が設けられている。この免震装置３は、図４に
示すように、下部支承板１１と、球体１２と、上記下部
支承板１１上に位置する上部支承板１４（図５参照）と
から構成されている。上記下部支承板１１は、図２，図
３又は図４に示すように、前記ベース板２と略同じ長さ
幅に成形され、上面には、一方の凹部１１ａが形成され
ている。また、この下部支承板１１の上面であって、上
記一方の凹部１１ａの外側には、上記ベース板２に形成
された各ベース側ボルト孔２ｂに対応した位置に支承側
ボルト孔１１ｂが形成されている。なお、これらの支承
側ボルト孔１１ｂは、図２に示すように、該下部支承板
１１とベース板２とを固定するボルト１６の頭部１６ａ
の上面が下部支承板１１の上面よりも僅かに下方に位置
するよう、上端には該ボルト１６の頭部１６ａが収納さ
れる太径部１１ｃが形成されている。また、この下部支
承板１１の各角部には、上記ベース板２上に固定される
この下部支承板１１を水平とするために使用されるレベ
ル調整用ボルト１７（図２参照）が螺着されるボルト孔
１８が形成されている。なお、このレベル調整用ボルト
１７及びこのレベル調整用ボルト１７が螺着されるボル
ト孔１８は、本発明（請求項２記載の発明）の水平調節
手段である。

【００１３】また、上記上部支承板１４は、図１又は図
５に示すように、上記下部支承板１１と同じ長さ幅に成
形されてなるものであり、図３に示すように、下面に
は、上記下部支承板１１の上面に形成された一方の凹部
１１ａと同じ深さとなされた他方の凹部１４ａが形成さ
れている。また、この上部支承板１４の上面には、後述
する連結金物４と該上部支承板１４とを固定する固定ボ
ルト２０（図６参照）が螺着される支承側ボルト孔１４
ｂが、該上部支承板１４の各角部近傍にそれぞれ４つず
つ形成されている（図５参照）。そして、上記下部支承
板１１の上面に形成された一方の凹部１１ａと、上記上
部支承板１４の下面に形成された他方の凹部１４ａ内に
は、図３に示すように、前述した球体１２が配設されて
なるとともに、該球体１２の下端は上記一方の凹部１１
ａの下面に当接されており、上端は上記他方の凹部１４
ａの上面に当接されている。

【００１４】そして、上述のように構成された免震装置
３を構成する各上部支承板１４の上面には、図６に示す
ように、それぞれ連結金物４が上記固定ボルト２０を介
して固定されている。これらの連結金物４は、一体成形
された鋼材からなるものであって、図５又は図６に示す
ように、上記上部支承板１４の上面に下面が接合される
下板部１７と、この下板部１７の上面から上方に起立し
てなるとともに平面形状が十字状となされた起立部１８
と、この起立部１８の上端に形成されてなり上記下板部
１７と面対向してなる上板部１９とから構成されてい
る。そして、上記下板部１７には、図５に示すように、
上記上部支承板１４とこの下板部１７とを連結するため
の固定ボルト２０が挿通されるとともに内周面には図示
しないネジが螺刻されてなる４つの挿通孔１７ａが形成
されている。また、上記上板部１９には、後述する構造
体の土台と該上板部１９とを固定するためのボルト２２
（図６参照）又は水平ブレース６の一端が挿通される４
つの挿通孔１９ａが穿設されている。

【００１５】なお、これらの連結金物４は、図１ではそ
れぞれ同一のものが図示されているが、実際には、図
６，図７又は図８に示すように、この連結金物４により
支持される木造の構造物の部位により異なるものを使用
する。すなわち、図６に示す連結金物４は、土台２１の
角部を支持するものであり、上述したように上板部１９
には４つの挿通孔１９ａが穿設されているが、図７に示
す連結金物４は、土台２１が交差してなる部位を支持す
るものであるとともに起立部１８は角柱状となされ上板
部１９には、全部で８つの挿通孔１９ａが穿設されてい
る。また、図８及び図９に示す連結金物４は、土台２１
の中途部（又は中途部であって該土台２１がＴ字状とな
された部位）を支持するものであって上板部１９には全
部で５つの挿通孔１９ａが形成されている。

【００１６】そして、図６に示す連結金物４の例では、
上記挿通孔１９ａ及び土台２１に形成された図示しない
挿通孔内に挿通されるボルト２２と図示しないナットと
を介して土台２１と連結されるが、これら４つの挿通孔
１９ａの中の１つの挿通孔１９ａには、水平ブレース６
の一端が挿通係止されている。また、図７に示す連結金
物４の例では、該連結金物４を構成する上板部１９の各
角部に形成された挿通孔１９ａには水平ブレース６の一
端が挿通係止されている。また、図８に示す連結金物４
では、内側に形成された３つの挿通孔１９ａにそれぞれ
水平ブレース６の一端が挿通係止され、図９に示す連結
金物４では、２つの角部に形成された挿通孔１９ａにそ
れぞれ水平ブレース６の一端が挿通係止されている。こ
れらの水平ブレース６は、図１に示すように、一端が上
記挿通孔１９ａ内に挿通係止されてなる一方のワイヤ２
４と、一端が上記挿通孔１９ａ内に挿通係止されてなる
他方のワイヤ２５と、一端には上記一方のワイヤ２４の
他端と係止される一方の係止部２６ａが形成され他端は
ネジ部２６ｂとされてなる一方のボルト部材２６と、一
端には上記他方のワイヤ２５の他端と係止されてなる他
方の係止部２７ａが形成され他端はネジ部２７ｂとされ
てなる他方のボルト部材２７と、一端が上記一方のボル
ト部２６に螺合され他端は上記他方のボルト部２７に螺
合されてなるブレース本体２８とから構成されている。
そして、この水平ブレース６は、上記ブレース本体２８
を回動操作することにより全長を伸縮させることができ
る。すなわち、本実施の形態に係る免震構造において
は、木造の構造物を支持する上記複数の連結金物４が、
隣合う連結金物４同士及び／又は土台２１の角部に設け
られた連結金物４同士を、この水平ブレース６を介して
引っ張り合うように構成されている。

【００１７】上述した免震装置３を配設した上記免震構
造によれば、地震により構造物が受ける加速度を非常に
小さくすることができる。特に、上述した構成に係る免
震装置３は、所謂免震ゴムを積層したタイプのものでは
なく下部支承板１１と上部支承板１４との間に球体１２
を配設したものであることから、免震装置自体のコスト
も抑制することができ、また従来の免震構造において採
用された人工地盤を設けることも必要ない。したがっ
て、工事が大掛かりとなることがなく、また施工工期も
従来のものよりも大幅に短縮される。また、上記免震装
置３では、複数の球体１２が下部支承板１１と上部支承
板１４との間に配設されてなり、これらの球体１２によ
り構造物を支持する構造を採用していることから、該球
体１２と下部支承板１１及び上部支承板１４とに極めて
高い硬度を要求されることもない。したがって、この点
からも安価なものとすることができる。さらに、上述し
た免震構造では、水平ブレース６により各連結金物４を
引っ張る構造を採用していることから、地震の振動によ
り構造物の水平方向の捩じれを有効に防止することがで
きる。したがって、地震の発生により多少の振動が構造
物に伝わった場合であっても、その振動によりそれぞれ
の免震装置３を構成する下部支承板１１と上部支承板１
４とが位置ずれを生ずることも防止することができる。

【００１８】なお、上述した軽重量物の免震構造では、
本発明を構成する免震装置として、下部支承板１１と上
部支承板１４との間に球体１２を配設したものを図示し
て説明したが、本発明を構成する免震装置は、このよう
に必ずしも球体１２を配設する必要はなく、例えば、下
部支承板１１の上面と上部支承板１４の下面とが互いに
面接触する所謂滑り免震構造によるものであっても良
い。また、上記実施の形態に係る免震装置３のように、
下部支承板１１と上部支承板１４との間に球体１２を配
設する場合であっても、前述したように１つの球体１２
ではなく複数の球体を配設したものであっても良い。

【００１９】

【発明の効果】上述した本発明の一実施の形態に係る軽
重量建築物の免震構造の説明からも明らかなように、本
発明（請求項１記載の発明）によれば、連結金物は、上
部支承板と木製構造物を構成する土台とを固定するもの
であり、人工地盤を用いるものではないことから、極め
て安価な免震構造とすることができるとともに、第３の
発明（請求項３記載の発明）によれば、連結金物同士に
は捩じれ防止手段が固定されることから、地震の振動に
よって木製構造物が捩じれることにより、下部支承板と
上部支承板とが本来の位置からずれたり或いは浮き上が
ってしまうことを有効に防止することができる。

【００２０】特に、本発明では、それぞれの下部支承板
には、該下部支承板が前記ベース板上において水平とな
るよう調節するためのレベル調節用ボルトが設けられて
なることから、これらのレベル調整用ボルトにより、下
部支承板自体を水平とすることができるので、基礎コン
クリートの上面が多少水平でない場合や凹凸がある場合
であっても、免震性能を減少させるおそれを有効に防止
することができる。

【００２１】また、第２の発明（請求項２記載の発明）
に係る免震構造によれば、人工地盤を設けたものではな
いことから、工事が極めて大掛かりとなることを回避す
ることができるとともに、施工工期が著しく延長される
こともなく、ひいては住宅購入コストも従来の免震構造
に比べて安価とすることができる。また、捩じれ防止手
段により、地震の振動による構造物の捩じれを防止する
ことができ、この結果、上記免震装置を構成する下部支
承板と上部支承板との位置ずれも防止することができ
る。さらに、この発明においても、レベル調整用ボルト
により、下部支承板自体を水平とすることができるの
で、基礎コンクリートの上面が多少水平でない場合や凹
凸がある場合であっても、免震性能を減少させるおそれ
を有効に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構造
を示す斜視図である。

【図２】図２は、ベース板と下部支承板との固定構造を
示す断面図である。

【図３】図３は、下部支承板と上部支承板と球体との構
成を示す断面図である。

【図４】図４は、ベース板と下部支承板と球体との構成
を示す斜視図である。

【図５】図５は、上部支承板と下部支承板と連結金物を
示す斜視図である。

【図６】図６は、連結金物と土台との固定構造の一例を
示す斜視図である。

【図７】図７は、連結金物と土台との固定構造の他の例
を示す斜視図である。

【図８】図８は、他の連結金物とこの連結金物と水平ブ
レース及び土台と構成を示す平面図である。

【図９】図９は、図８に示す他の連結金物とこの連結金
物と水平ブレース及び土台と構成を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 基礎コンクリート ２ ベース板 ３ 免震装置 ４ 連結金物 ５ 木製の構造体 １１ 下部支承板 １２ 球体 １４ 上部支承板

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基礎コンクリート上に固定された複数の
   ベース板と、 このベース板の上面のそれぞれに固定されてなる下部支
   承板と、 これらの下部支承板の上面のそれぞれに該下部支承板と
   下面が面対向又は面接触してなる上部支承板と、これら
   の上部支承板の上面と木製構造物を構成する土台とを連
   結する連結金物と、各連結金物に連結されてなる捩じれ防止手段と、を備え
   ており、 上記下部支承板には、複数のボルト孔が形成されてなる
   とともに、このボルト孔には、下端が上記ベース板の上
   面に当接するレベル調整用ボルトが螺着 されてなること
   を特徴とする免震装置。
2. 【請求項２】 基礎コンクリート上に固定された複数の
   ベース板の上面のそれぞれに下部支承板が固定され、こ
   れら下部支承板のそれぞれには該下部支承板と下面が面
   対向又は面接触してなる上部支承板を有し、 上記下部支承板には、複数のボルト孔が形成されてなる
   とともに、このボルト孔には、下端が上記ベース板の上
   面に当接するレベル調整用ボルトが螺着されてなるとと
   もに、上記上部支承板の上面と木製構造物を構成する土
   台とは、それぞれ連結金物を介して固定され、これらの
   連結金物同士は捩じれ防止手段を介して連結されてなる
   ことを特徴とする軽重量構造物の免震構造。