JP3329733B2 - 免震構台および引き抜き防止滑り支承 - 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、構造物、特に中低
層構造物を比較的簡単な手法をもって免震構造物に構築
することが可能な免震構台および引き抜き防止滑り支承
に関するものである。

【０００２】

【従来技術と発明が解決しようとする課題】中低層構造
物を比較的簡単な手法をもって免震構造物に構築する技
術の開発が望まれている。従来の公知技術としては、特
開平１０−３７２１２号公報に開示されている免震地盤
がある。これは、戸建て住宅、マンション、アパート等
の軽負荷構造体を免震支持するための免震地盤であり、
杭等の基礎部と、免震構造体と、Ｈ形鋼で組まれた住宅
支持床から構成されている。免震構造体は、高い剛性を
有した硬質板と粘弾性的性質を有した軟質板を交互に積
層してなる複合積層体の内部に柱状の中空部を設け、こ
の中空部内に複合積層体の免震特性を改善するための
鉛、摩擦板あるいは硬質粒状物を配設して構成されてい
る。

【０００３】しかし、このような免震地盤の場合、基礎
部の杭頭の上に複合積層体を固定し、この複合積層体の
上に住宅支持床を固定するため、地面から建物下面まで
の高さが大きくなり、免震構造を収納するための地面の
凹部が深くなり、また特殊な複合積層体および基礎部を
使用するため、建設コストがかかる。

【０００４】また、住宅支持床の上部に建てられる建物
の形状や、建物に台風などの強い横風を受けた場合に働
く引き抜き力を免震部材や基礎部などで処理する工夫が
何らなされておらず、さらに免震部材の配置に関して、
平面的に見て構造物の重心と剛心を一致させ、力学的に
明確な設計を行うようにした技術についての記載もな
く、このままでは構造物の変形・倒壊を起こす問題が懸
念される。

【０００５】本発明は、以上のような問題点を解消すべ
くなされたもので、その目的は、比較的簡単な構成によ
り、地震時の揺動を和らげ、大きな地震に耐えられるだ
けでなく、同時に地震時に受ける恐怖感をも取り除くこ
とができると共に、強風時等の引き抜き力（引張力）に
も対処し、各種構造の免震構造物を容易に構築すること
のできる免震構台および引き抜き防止滑り支承を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
免震構台は、版剛性のあるフレームの上下面内あるいは
下面に、引き抜き防止を施した免震部材と、複合積層板
やダンパー等の免震部材を平面的に見て地震時の荷重に
対し有効に働く位置のところにそれぞれ個別に配置して
取付け、これら引き抜き防止を施した免震部材および複
合積層板（積層ゴムアイソレーター等）やダンパー（鉛
ダンパーや鋼棒ダンパー等）等の免震部材を基礎上に固
定し、前記フレーム上に各種構造物（木構造，鉄骨造，
鉄筋コンクリート構造など）を構築可能とした免震構台
であって、前記引き抜き防止を施した免震部材は、基礎
上に設置固定される滑り板と、前記フレームの上下面内
あるいは下面に固定され前記滑り板上を滑動可能な滑動
子とを備えた滑り支承であり、平面から見て十字状の棒
部材（断面が丸または角形）をその中央部で前記滑動子
に固定し、前記十字状の棒部材の中間部が水平摺動可能
に係合する受け部材を前記滑り板に固定して構成されて
いることを特徴とする。

【０００７】なお、十字状の棒部材は、その中央部を滑
り支承の滑動子に固定し、必要に応じて、その端部をフ
レーム下面に固定すればよい。また、複合積層板は、鋼
製からなる上板と下板間に、高い剛性を有する硬質板と
弾性的性質を有する軟質板とを交互に複数枚重ね合わせ
柱状に形成したものである。また、複合積層板やダンパ
ー等の免震部材は、図１等に示すダンパー４あるいは図
１０に示す滑り支承２０や積層ゴム支承２１が用いられ
る。

【０００８】本発明の請求項２に係る引き抜き防止滑り
支承は、基礎上に設置固定される滑り板と、構造物の底
部構造に固定され前記滑り板上を滑動可能な滑動子とを
備えた滑り支承（滑り板とこの上をスライドする摩擦板
による滑り支承や、皿状の滑り板とこの上を転動するボ
ールによる滑り支承等）において、平面から見て十字状
の棒部材をその中央部で前記滑動子に固定し、前記十字
状の棒部材の中間部が水平摺動可能に係合する受け部材
を前記滑り板に固定して構成されていることを特徴とす
る。必要に応じて、十字状の棒部材の端部をフレームの
下面に固定する。

【０００９】本発明の請求項３に係る引き抜き防止滑り
支承は、請求項２に記載の引き抜き防止滑り支承におい
て、滑り板の上面が滑らかな凹面の受け皿状とされ、滑
動子 の摩擦板下面も前記凹面に対応した凸面とされてい
ることを特徴とする（図９参照）。

【００１０】以上のような構成において、高さの低い滑
り支承等で支持されたフレーム上に構造物を構築するよ
うにしたため、比較的簡単な構成により、木構造，鉄骨
造，鉄筋コンクリート構造などの各種構造物を容易に構
築することができ、工期の短縮、建設コストの低減が図
られる。また、引き抜き防止を施した滑り支承の免震部
材と複合積層板やダンパー等の免震部材を用いることに
より、大きな地震や、建物の形状や台風などの強い横風
等による引き抜き力に対処することもでき、さらに平面
的に見て構造物の重心と免震構台の剛心を一致させるこ
とができるため、力学的に明確な設計が可能となり、構
造物の変形・倒壊や地震時に受ける恐怖などを一気に解
決することができる。

【００１１】

【発明の実施の態様】以下、本発明を図示する実施の形
態に基づいて説明する。図１〜図４は、本発明の免震構
台の１例を種々の建物に適用した場合を示す。図５〜図
９は、本発明で用いる引き抜き防止滑り支承の例を示
す。図１０は、本発明で用いる免震部材およびダンパー
の種々の例を示す。

【００１２】図１〜図４に示すように、形鋼やコンクリ
ート等からなり鉛直力や水平力に対して版剛性を有する
フレーム２の下面に引き抜き防止滑り支承３および鉛ダ
ンパー４をそれぞれ配置して固定し、これら引き抜き防
止滑り支承３および鉛ダンパー４をコンクリート基礎５
に固定して免震構台１を構成し、この免震構台１の上に
木造の建物Ａ、鉄骨造の建物Ｂ、鉄筋コンクリート造の
建物Ｃなどを構築する。

【００１３】コンクリート基礎５は、基礎柱部５ａと基
礎梁部５ｂからなり、基礎柱部５ａの上に引き抜き防止
滑り支承３を設置固定し、この引き抜き防止滑り支承３
でフレーム２を支持する。鉛ダンパー４は、基礎梁部５
ｂ等に形成したピット５ｃ内に下部を固定して配置し、
上部をフレーム２の下面に接続固定する。

【００１４】フレーム２は、木造の建物Ａおよび鉄骨造
の建物ＢではＨ形鋼等を組んで構成され、鉄筋コンクリ
ート造の建物Ｃでは、Ｈ形鋼で組んだフレームやフレー
ム上の基礎梁部に鉄筋コンクリートが打設された鉄骨鉄
筋コンクリート製とされている。このようなフレーム２
に対して、引き抜き防止滑り支承３および鉛ダンパー４
を図４に示すように配設する。建物と免震部材の間にフ
レーム２が介在しているため、建物の柱位置に拘束され
ることなく引き抜き防止滑り支承３を配置でき、あるい
は建物の柱毎に引き抜き防止滑り支承３を配置すること
なく、フレーム２の上に建物を自由に構築することがで
きる。

【００１５】また、建物が図４(a) に示すような形状で
あると、図４(b) に示すフレーム構成および免震支承・
ダンパーの配置では、建物の重心と免震構台１の剛心が
一致せず、捩れ振動を起こす恐れがあるため、図４(c)
に示すように、免震構台１のフレーム構造および鉛ダン
パー４の配置は、建物の重心と免震構台１の剛心を一致
させるのが好ましい。即ち、平面から見て、重心を中心
として直交材２ａおよび斜め材２ｂを配設すると共に、
鉛ダンパー４を重心を通る直交２軸上において重心から
等距離の位置に配設して重心と剛心を一致させる。

【００１６】引き抜き防止滑り支承３は、図５〜図７に
示すように、ステンレス鋼板やその他の鋼板による滑り
板１０と、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）やポリア
セタール樹脂等の潤滑材による摩擦板を下面に有する滑
動子１１から構成される通常の滑り支承を基本構造と
し、この滑り支承に、平面から見て十字状の棒部材１２
と、この棒部材１２が水平摺動自在に係合する受け部材
１３を付け加えて、滑り板１０と滑動子１１を一体化
し、基礎側に対してフレーム側が引き抜かれるのを防止
したものである。

【００１７】十字状の棒部材１２は、断面が丸あるいは
角であり、その中央部を滑動子１１に固定し、必要に応
じて４つの先端部を支持ブラケット１４を介してフレー
ム２の下面に固定する（図１０(f) 参照) 。棒部材１２
をフレーム２に固定する場合は、図７に示すように、角
部等でフレーム部材が無い部分においてフレーム部材を
延長して適宜補強した部分に棒部材１２の先端部を固定
する。

【００１８】受け部材１３は、滑り板１０の外周部上に
立設固定された４角枠状の部材であり、各辺に棒部材１
２の４本の棒中間部が挿入される横長のガイド孔１５が
形成され、棒部材１２が水平方向にスライド可能に、か
つ受け部材１３から離脱不能に支持される。各横長ガイ
ド孔１５の長さは、滑動子１１の滑動ストロークより大
きく設定しておけば、地震や風などによる影響により滑
動子１１が滑り板１０に対してあらゆる方向に滑動して
も、棒部材１２が各ガイド孔１５内を支承なくスライド
し、かつ受け部材１３からの離脱が防止される。なお、
この受け部材１３は滑動子１１のストッパーの役目も兼
ねている。さらに、各横長ガイド孔１５をその両側が上
向きになるように曲面状に形成することでエネルギーの
吸収を行うようにしてもよい。

【００１９】また、この引き抜き防止滑り支承３には、
防塵カバー１６を設けて滑り板１０と滑動子１１の間に
水や砂等が侵入するのを防止するのが好ましい。この防
塵カバー１６は、滑動子１１のフレーム２下面への取付
プレート１１ａの下面に添接されるように、受け部材１
３の上面に固定すればよい（図５(a) 参照）。

【００２０】また、以上のような引き抜き防止滑り支承
３は、積層ゴム支承等と比べて高さが低く、フレーム２
の下面に取付けても、基礎上面と建物下面の距離を小さ
くして免震層を収納するための地面の凹部を浅くするこ
とができるが、この凹部をさらに浅くするために、図８
に示すように、フレーム２の上下面内に組み込んでもよ
い。この場合、補強板１７により補強したフレーム２の
下面に、滑動子１１および棒部材１２を取付ける。この
場合、フレーム２のウェブを切り欠いて収納スペースを
形成することもできる。

【００２１】また、図９に示す引き抜き防止滑り支承３
は、滑り板１０の上面が滑らかな凹面の受け皿状とし、
滑動子１１の摩擦板下面も前記凹面に対応した凸面とし
た例であり、エネルギーの吸収が可能であり、また地震
後の元位置への自動復帰が可能である。この場合、フレ
ーム側は振動に伴い上下方向にも昇降するため、受け部
材１３のガイド孔１５は、棒部材１２の上下動を吸収で
きるように、上下方向に余裕を持たせておく。なお、こ
れに限らず、滑動子１１の摩擦板の代わりに回転自在に
支持したボールを有するボール支承などでもよい。

【００２２】なお、形鋼やコンクリート等からなり鉛直
力や水平力に対して版剛性を有するフレーム２であり、
免震部材を平面的に見て地震時の荷重に対して有効に働
く位置のところに配置して取付けてあることから、免震
部材が取付けられる基礎をフレーム２の任意の位置ある
いは広い間隔にも設置ができる（図１１参照）。そのた
めには、従来より鉛直力に対する剛性を高める必要があ
る。そこで、フレーム２は水平力だけでなく、鉛直力に
対しても充分な版剛性を有するものが用いられる。

【００２３】さらに、フレーム２上に構築される各種構
造物とフレーム２とが一体のものとして充分機能するよ
うに、例えば図１２に示すようにフレーム２上にブラケ
ット（ボックス柱やＨ形鋼など）３０を予め設けておく
ことも考えられる。

【００２４】以上のような構成において、基礎５に引き
抜き防止滑り支承３および鉛ダンパー４をそれぞれ所定
の位置に設置し、引き抜き防止滑り支承３でフレーム２
を支持し、フレーム２の下面に鉛ダンパー４の上部を接
続する。これにより、免震構台１が形成され、フレーム
２の上に木造の建物Ａ、鉄骨造の建物Ｂ、鉄筋コンクリ
ート造の建物Ｃなどを構築する。

【００２５】通常時は、建物の重量をフレーム２を介し
て引き抜き防止滑り支承３が支え、地震時には引き抜き
防止滑り支承３の滑り板１０と滑動子１１の摩擦板との
間に滑りが生じ、上部の建物に過大な水平地震力を伝え
ない。また、滑り板１０と滑動子１１の滑りの際に生じ
る摩擦力により、さらに鉛ダンパー４の塑性変形によ
り、地震エネルギーを吸収する。

【００２６】さらに、台風等の強い横風を受けた場合な
どに引き抜き力が建物に働いても、十字状の棒部材１２
と受け部材１３により、建物が持ち上がることが防止さ
れる。また、建物の重心と免震構台１の剛心を一致させ
ることで、力学的に明確な設計が可能となり、捩れ振動
を無くすことができる。以上により、建物の変形や倒壊
が確実に防止される。

【００２７】フレーム２上に建物を構築するため、建物
の柱位置に拘束されることなく引き抜き防止滑り支承３
を配置し、各種構造物を主体とする好みの建物を自由に
構築することができる。また、積層ゴム等に比べて高さ
の低い引き抜き防止滑り支承３を用いることで、免震層
を収納するための地面の凹部を浅くすることができる。

【００２８】なお、以上のような例に限定されることな
く、引き抜き防止を必要としない場合には、引き抜き防
止滑り支承３の代わりに、図１０(b) の滑り支承２０あ
るいは図１０(c) の積層ゴム支承（アイソレータ）２１
を用いてもよい。また、図１０(d) の鉛ダンパー４の代
わりに図１０(e) の鋼棒ダンパー２２を用いてもよい。
また、アイソレータとダンパーを兼ねる鉛プラグ入り積
層ゴム支承や高減衰ゴム積層ゴム支承などを用いてもよ
い。

【００２９】さらに、引き抜き防止滑り支承３と、滑り
支承２０あるいは積層ゴム支承（アイソレータ）２１を
併用してもよいし、他の引き抜き防止部材と滑り支承２
０あるいは積層ゴム支承（アイソレータ）２１を併用し
てもよい。前記引き抜き防止部材としては、例えばガイ
ドレールとこのガイドレールに嵌合して移動するスライ
ダーなどが考えられる。

【００３０】

【発明の効果】本発明の免震構台および引き抜き防止免
震支承は、以上のような構成からなるので、次のような
効果を奏することができる。 (1) 高さの低い滑り支承等で支持されたフレーム上に構
造物を構築するようにしたため、比較的簡単な構成によ
り、木構造，鉄骨造，鉄筋コンクリート構造などの各種
構造物を容易に構築することができ、工期の短縮、コス
トの低減が図られる。 (2) 引き抜き防止を施した滑り支承の免震部材と複合積
層板やダンパー等の免震部材を用いることにより、大き
な地震や、建物の形状や台風などの強い横風等による引
き抜き力に対処することもでき、さらに免震構台により
平面的に見て構造物の重心と剛心を一致させることがで
きるため、力学的に明確な設計が可能となり、構造物の
変形・倒壊や地震時に受ける恐怖などを一気に解決する
ことができる。 (3) フレームが鉛直力にも水平力に対しても版剛性を有
するため、免震部材を任意の位置に取付けることがで
き、広い間隔にも取付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の免震構台に木造の建物を構築した例を
示す部分断面正面図である。

【図２】本発明の免震構台に鉄骨造の建物を構築した例
を示す部分断面正面図である。

【図３】本発明の免震構台に鉄筋コンクリート造の建物
を構築した例を示す部分断面正面図である。

【図４】本発明の免震構台上の建物であり、(a) は建物
の正面図、(b) は重心と剛心の異なる免震構台の平面
図、(c) は重心と剛心を一致させた免震構台の平面図で
ある。

【図５】本発明の引き抜き防止滑り支承を示す(a) は断
面図、(b) は平面図である。

【図６】本発明の引き抜き防止滑り支承を示す(a) は側
面図、(b) は平面図である。

【図７】本発明の引き抜き防止滑り支承の設置状態を示
す(a) は平面図、(b) は断面図である。

【図８】本発明のフレーム内に配置した引き抜き防止滑
り支承を示す(a) は断面図、(b) は平面図である。

【図９】本発明の滑り板が受け皿状の引き抜き防止滑り
支承を示す(a) は断面図、(b)は平面図である。

【図１０】本発明で用いる免震部材およびダンパーであ
り、(a) は引き抜き防止滑り支承の正面図および平面
図、(b) は一般的な滑り支承の正面図および平面図、
(c) は積層ゴム支承の正面図および平面図、(d) は鉛ダ
ンパーの正面図、(e) は鋼棒ダンパーの正面図である。

【図１１】本発明の免震構台において基礎が広い間隔で
設置できる例を示す正面図である。

【図１２】本発明の免震構台においてフレーム上にブラ
ケットを突設した例を示す正面図である。

【符号の説明】

１……免震構台 ２……フレーム ２ａ…直交材 ２ｂ…斜め材 ３……引き抜き防止滑り支承 ４……鉛ダンパー ５……コンクリート基礎 ５ａ…基礎柱部 ５ｂ…基礎梁部 １０……滑り板 １１……滑動子 １２……十字状の棒部材 １３……受け部材 １４……支持ブラケット １５……ガイド孔 １６……防塵カバー １７……補強板 ２０……滑り支承 ２１……積層ゴム支承（アイソレーター） ３０……ブラケット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 伊波 猛 (56)参考文献 特開 平10−68248（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−269034（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−190388（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−195572（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04H 9/02 331 E04B 1/36

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 版剛性のあるフレームの上下面内あるい
   は下面に、引き抜き防止を施した免震部材と、複合積層
   板やダンパー等の免震部材を平面的に見て地震時の荷重
   に対し有効に働く位置のところにそれぞれ個別に配置し
   て取付け、これら引き抜き防止を施した免震部材および
   複合積層板やダンパー等の免震部材を基礎上に固定し、
   前記フレーム上に各種構造物を構築可能とした免震構台
   であって、前記引き抜き防止を施した免震部材は、基礎
   上に設置固定される滑り板と、前記フレームの上下面内
   あるいは下面に固定され前記滑り板上を滑動可能な滑動
   子とを備えた滑り支承であり、平面から見て十字状の棒
   部材をその中央部で前記滑動子に固定し、前記十字状の
   棒部材の中間部が水平摺動可能に係合する受け部材を前
   記滑り板に固定して構成されていることを特徴とする免
   震構台。
2. 【請求項２】 基礎上に設置固定される滑り板と、構造
   物の底部構造に固定され前記滑り板上を滑動可能な滑動
   子とを備えた滑り支承において、平面から見て十字状の
   棒部材をその中央部で前記滑動子に固定し、前記十字状
   の棒部材の中間部が水平摺動可能に係合する受け部材を
   前記滑り板に固定して構成されていることを特徴とする
   引き抜き防止滑り支承。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の引き抜き防止滑り支承
   において、滑り板の上面が滑らかな凹面の受け皿状とさ
   れ、滑動子の摩擦板下面も前記凹面に対応した凸面とさ
   れていることを特徴とする引き抜き防止滑り支承。