JP4568597B2 - Base isolation block and base isolation structure using the same - Google Patents
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Description
本発明は、免震基礎ブロックおよびこれを用いた免震基礎構造に関し、より詳細には、安価な構造でありながらも、建造物や展示物に作用する地震等による振動を確実に軽減させることを特徴とする免震基礎ブロックおよびこれを用いた免震基礎構造に関する。 The present invention relates to a seismic isolation base block and a seismic isolation base structure using the same, and more particularly to reliably reduce vibration due to an earthquake or the like acting on a building or an exhibit while having an inexpensive structure. The present invention relates to a base-isolated base block characterized by a
従来、地震等による振動に対して建造物を保護する手段としては、建造物を頑丈に構築することにより、倒壊を防ぐ耐震構造が主流であった。耐震構造によって、地震が発生しても建造物の倒壊を免れることが可能になった。しかしながら、耐震構造により地震による建造物自体の倒壊は免れることが可能になっても、建造物内の家具等は振動により転倒してしまう。家具等の転倒は、経済的損失があるのはもちろんのこと、場合によっては生命の危機に及ぶことがある。
そこで、近年における建造物の構造は、地震等により建造物に作用する振動そのものを軽減することが可能な免震構造に移行している。このような免震構造においては、地盤からの振動を減衰させる免震装置が配設されている。一般的に免震装置としては、地盤と建造物の間に減衰手段を配設したものが広く知られている。
Therefore, the structure of buildings in recent years has shifted to a seismic isolation structure that can reduce vibrations acting on the buildings due to earthquakes and the like. In such a seismic isolation structure, a seismic isolation device that attenuates vibration from the ground is provided. In general, as a seismic isolation device, one having a damping means disposed between the ground and a building is widely known.
特許文献1に記載されている免震装置は、建造物が基礎の上を水平方向に移動可能にするための鋼球等の褶動手段と、建造物の水平方向の振動を減衰させる流体シリンダ等の減衰手段を設けて免震構造としたものである。しかしながら、このような従来の免震構造は、流体シリンダ等の減衰手段を利用する等により構造が複雑であり、製作コストが高騰してしまうといった課題がある。 The seismic isolation device described in Patent Document 1 includes a swinging means such as a steel ball for allowing a building to move horizontally on a foundation, and a fluid cylinder for attenuating horizontal vibration of the building. This is a seismic isolation structure with damping means. However, such a conventional seismic isolation structure has a problem that the structure is complicated due to the use of damping means such as a fluid cylinder, and the manufacturing cost increases.
本発明は、安価で簡易な構造でありながらも、地盤からの振動を確実に減衰させることが可能な免震基礎ブロックおよびこれを用いた免震基礎構造の提供を目的としている。 An object of the present invention is to provide an isolation base block capable of reliably attenuating vibrations from the ground while having an inexpensive and simple structure, and an isolation base structure using the same.
上記目的を達成するべく、本発明は以下の構成を備える。
すなわち、平板と、該平板の上下面のうち少なくとも一方の面に振動を減衰する複数の突条体が起立して配設されてなる免震基礎ブロックであって、前記突条体は、弾性係数が異なる複数種類の突条体片により形成されていて、前記突条体片は、弾性係数ごとに異なる長さ寸法に形成されていると共に、前記突条体を地盤面に向けた状態で設置した際における前記平板からの前記突条体片の突出高さがそれぞれ一致する長さ寸法に形成されていることを特徴とする免震基礎ブロックである。
In order to achieve the above object, the present invention comprises the following arrangement.
That is, a plate, a seismic isolation basic block in which a plurality of linear protrusion for attenuating the dynamic vibration on at least one surface of the upper and lower surfaces of the flat plate, which are disposed upright, the projection body, It is formed by a plurality of types of projecting body pieces having different elastic coefficients, and the projecting body pieces are formed in different lengths for each elastic coefficient, and the projecting body faces the ground surface. in a seismic isolation foundation block projection height of the projection body piece from said flat plate is characterized that you have been formed in the length that matches each in when installed.
また、前記平板は所定の大きさおよび形状に形成されたユニット板状に形成され、該平板の外周縁部には、隣接する平板どうしを連結するための連結部が形成されていることを特徴とする。
これにより、効率的な免震基礎を構築することができるため、施工コストを低減させることが可能になる。
The flat plate is formed in a unit plate shape having a predetermined size and shape, and a connecting portion for connecting adjacent flat plates is formed on the outer peripheral edge of the flat plate. And
Thereby, since an efficient seismic isolation base can be constructed, construction costs can be reduced.
また、前記平板には、該平板の板厚方向に貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする。
これにより、突条体どうしの間隙部分に間詰め材を充填させることができるので、上載荷重を間詰め材に分散させることができる。なお、間詰め材は突条体の変形を拘束することのないような材質および充填がなされているのはもちろんである。
Further, the flat plate is formed with a through-hole penetrating in the thickness direction of the flat plate.
Thereby, since the interstitial material can be filled into the gap portion between the protrusions, the overload can be dispersed in the interstitial material. Of course, the interlining material is made of a material and filling that does not restrain deformation of the protrusions.
また、他の発明は、以上に説明したうちのいずれかの免震基礎ブロックを複数個用い、前記突条体を地盤に対向させて設置され、前記平板上に建造物が構築されていることを特徴とする免震基礎構造である。
また、以上に説明したうちのいずれかの免震基礎ブロックを複数個用い、前記突条体が地盤から上方向に起立するように設置され、前記突条体の上部に平滑面が形成され、該平滑面の上に建造物の基礎が構築されていることを特徴とする免震基礎構造である。
In another invention, a plurality of seismic isolation base blocks described above are used, the ridges are installed facing the ground, and a building is constructed on the flat plate. This is a base-isolated base structure characterized by
Further, using a plurality of seismic isolation base blocks of any of the above described, the ridges are installed so as to stand upward from the ground, a smooth surface is formed on the top of the ridges, A base-isolated foundation structure in which a foundation of a building is constructed on the smooth surface.
また、前記突条体の周囲には間詰め材が充てんされていることを特徴とする。 Further, a space between the protrusions is filled with a filling material.
本発明に係る免震基礎ブロックおよびこれによる免震基礎構造を採用することにより、簡易な構造でありながらも、地盤からの振動を確実に減衰させることが可能になる。すなわち、安価にて免震基礎ブロックおよびこれを用いた免震基礎構造を提供することができる。 By adopting the seismic isolation base block according to the present invention and the seismic isolation base structure based thereon, it is possible to reliably attenuate vibrations from the ground while having a simple structure. That is, it is possible to provide a base isolation block and a base isolation base structure using the base isolation block at low cost.
(第1の実施形態)
以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本実施の形態における免震基礎ブロックの底面を上側にした状態における斜視図である。図2は、突出部の拡大側面図である。
本実施の形態における免震基礎ブロック10は、平板12と、平板12の下面に所要間隔をあけて複数列となるように配設された、複数の突条体片14からなる突条体16を有している。
(First embodiment)
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view in a state in which the bottom surface of the seismic isolation base block according to the present embodiment is faced up. FIG. 2 is an enlarged side view of the protrusion.
Seismic
平板12は、合成樹脂により略長方形の板状体に形成されている。平板12に用いられる合成樹脂は、バージン材でなく、廃プラスチック等のリサイクル材料により形成することもできる。
平板12には、板の厚さ方向(上下方向)に貫通する貫通孔18が所要間隔をあけて配設されている。また、平板12の側壁部(外周縁部)には、隣接する免震基礎ブロック10、10どうしを互いに凹凸嵌合により連結する連結部20が形成されている。連結部20は、平板12の各外周辺において略中央部分にそれぞれ設けられている。
The
The
一つの突条体16は、複数本の突条体片14、14、・・・を束状にして略円柱状となるように平板12に植設されている。本実施の形態における突条体16を構成する突条体片14は、3種類の弾性係数(E1、E2、E3)を有する材料により構成されている。具体的には、突条体片14は鋼製ワイヤ、天然ゴム、合成樹脂(合成ゴムを含む)等により形成されている。
One
突条体16を構成する突条体片14は、円柱状の突条体16の中央部分から外周縁に向かって徐々に弾性係数が大きくなるように同心円状に配設されている。また、突条体片14の長さ(L1、L2、L3)寸法は、弾性係数が小さいものほど長くなるように設けられている。したがって、本実施の形態においては、突条体16を構成する突条体片14の長さは、図2に示すように、突条体16の中央部分のものが一番長く形成され、突条体16の中央部分から外周縁に向かって段階的に短くなるように配設されている。すなわち、突条体16の先端部は山型状に形成されている。
The
突条体16が弾性係数および長さの異なる複数種類の突条体片14により構成されているので、突条体16を下面にして免震基礎ブロック10を配設すると、突条体16の中央部分における変形量(収縮量)と外周部分における変形量に差が生じることになる。これにより、免震基礎ブロック10の設置後における突条体16の突条体片14の見かけ上の長さはすべて等しくすることができる。
また、地震等により振動が生じた場合において、弱い振動の際には、主に弾性係数の小さい突条体片14の変形により振動を減衰させ、強い振動の際には、弾性係数の大きい突条体片14の変形により振動を減衰させることができ、広範囲の振動に対して確実かつ、効果的に減衰させることができる。
Since the projecting
Further, in the case where vibration is generated by an earthquake or the like, the vibration is attenuated mainly by deformation of the
貫通孔18は、平板12に配設されている突条体16の隙間部分に所要間隔をあけて配設されている。免震基礎ブロック10が地盤上に複数個配設された後、必要に応じて貫通孔18から平板12の下面側に間詰め材が充填される。間詰め材の充てんは、突条体16の水平方向および鉛直方向の変形が拘束されない程度になされている。間詰め材を、平板12の下面側に緩めに充てんすることにより、上載荷重の一部は間詰め材に作用することになる。間詰め材としては、発泡スチロール等の軽量な発泡材料が好適に用いられる。
The through-
連結部20は、上下方向には着脱自在であるが、水平方向においては互いに固定されるように、凹型部20aと凸型部20bを有している。凹型部20aと凸型部20bは平板12上において互いに対向する平面位置に配設されている。連結部20は、ある免震基礎ブロック10における凹型部20aに対し、これに隣接する免震基礎ブロック10の凸型部20bを上方から嵌合させることにより連結がなされる。連結された状態で抜け止めされた状態になる。
このように連結部20が設けられているので、所定の大きさに形成されている免震基礎ブロック10を互いに連結させながら適宜数量を配設することにより所望の面積の免震基礎を容易に構築することができる。
The connecting
Thus, since the
(第2の実施形態)
第1の実施形態においては、弾性係数および長さの異なる複数種類の材料からなる突条体片14を用いて突条体16を形成した形態について説明したが、本実施形態においては、ある一つの突条体16自体は同じ弾性係数および長さを有する突条体片14により形成されているものの、突条体16の配設エリアに応じて、突条体片14の弾性係数および長さを変更させる形態について説明する。
(Second Embodiment)
In 1st Embodiment, although the form which formed the
図3は、第2の実施形態における免震基礎ブロックに配設された突条体の概略状態を示す斜視図である。
本実施の形態における突条体16は、図3に示すように平板12を外周縁部分から中央部分にかけて外周エリア(A1)と中間エリア(A2)と中央エリア(A3)の3つのエリアに区分し、中央エリア(A3)から外周エリア(A1)に向かって、突条体16を形成する突条体片14の弾性係数を徐々に小さく(e1<e2<e3)し、また、長さを徐々に長く(l1>l2>l3)なるように設けられている。同一エリア内においては、突条体片14の弾性係数および長さは等しくなるように設けられている。このような突条体16にする方が、突条体16の形成が容易なるため、免震基礎ブロック10の製造コストを下げることができるため好都合である。
FIG. 3 is a perspective view showing a schematic state of the protrusions arranged on the seismic isolation base block in the second embodiment.
As shown in FIG. 3, the
このような突条体16を有する免震基礎ブロック10は、弱い振動に対しては、突条体片14の弾性係数が小さい外周エリア(A1)の突条体16が主に振動を減衰し、強い振動に対しては、突条体片14の弾性係数が大きい中央エリア(A3)の突条体16が主に振動を減衰することになり、多種多様な振動に対して効果的に振動を減衰させることが可能になる。
In the seismic
次に、免震基礎ブロック10を用いた免震基礎の施工方法について説明する。図4は、免震基礎の構造を示す断面図である。
まず、免震基礎50を構築する範囲よりも若干広範囲にわたって原地盤Gを床均しする(ステップ1)。床均しの後は、必要に応じて基礎砕石や均しコンクリートを施すこともある。要は、免震基礎ブロック10を配設する面を平滑にすることができれば良い。床均しの後、突条体16を下側にした状態で配設し、隣接する免震基礎ブロック10の連結部20a、20bどうしを互いに凹凸嵌合させて連結する(ステップ2)。隣接する平板12が平坦面となるように免震基礎ブロック10を配設して連結させた後、貫通孔18から発泡スチロール等の間詰め材30を突条体16の周りに充填する(ステップ3)。間詰め材30の充填が完了したら、貫通孔18を閉塞手段40により閉塞する(ステップ4)。貫通孔18の閉塞はキャップやコーキング材等の公知の閉塞手段40が用いられる。
Next, the construction method of the base isolation using the base
First, the ground G is leveled over a slightly wider range than the range in which the
以上のようにして、原地盤Gの上に免震基礎50が構築される。免震基礎50の上には、従来技術に基づいて建造物の基礎もしくは建造物自体(共に図示せず)を構築すればよい。このようにして構築された建造物は免震構造となり、地震等により生じた振動は、建造物または建造物の基礎に伝播する前で減衰されることになる。すなわち、免震基礎50の上に構築される建造物は、耐震構造にする必要はなく、建造物時体を低コストにて建造することができる。
As described above, the
本実施の形態においては、建造物の基礎部分に本発明を適用した形態について説明してきたが、本願発明は、建造物の基礎に限定されるものではない。例えば、建造物の床版に本願発明を適用することももちろん可能である。この場合、建造物の基礎部分に本願発明を適用して、建造物自体を免震構造とした上に、さらに家具等が載置される床版にも本願発明を適用すれば、振動が二重に減衰されるため好都合である。このような構造は、病院や博物館、美術館等の建造物に特に好適に用いることができる。 In the present embodiment, the embodiment in which the present invention is applied to the foundation portion of the building has been described, but the present invention is not limited to the foundation of the building. For example, it is of course possible to apply the present invention to a floor slab of a building. In this case, if the present invention is applied to the basic part of the building to make the building itself a seismic isolation structure, and the present invention is also applied to a floor slab on which furniture or the like is placed, vibrations are reduced. It is advantageous because it is heavily attenuated. Such a structure can be particularly suitably used for buildings such as hospitals, museums, and art galleries.
また、以上の実施の形態においては、突条体16が平板12の下面側のみに配設された形態について説明しているが、たとえば、平板12の上側面のみ、または、上下両面に突条体16を配設することもできる。このような免震基礎ブロック10を用いた際には、突条体16の上側面に図示しない平板を載置した後に、建造物を構築する形態となる。
さらに、間詰め材30を充てんする場合においては、突条体16の上側面に配設する平板に間詰め材充てん用の貫通孔を設けておくのはいうまでもない。
さらにまた、平板12の材料は、上載荷重に対する耐力を有する材料であれば、合成樹脂に限定されるものではなく、コンクリートや木材、ゴム、金属等により形成されていてもよい。
Moreover, in the above embodiment, although the form which the
Furthermore, when filling the filling
Furthermore, the material of the
また、本発明にかかる免震基礎50は、突出体16の周りへの間詰め材30の充てん作業は必須という訳ではない。原地盤Gおよび突条体片14の材質、突条体16の形状によっては間詰め材30の充てん作業を省略することも可能である。
さらに、免震基礎ブロック10に設けられている突条体16をすべて同一材料により形成した突条体片14により構成した、簡易な構造の免震基礎ブロック10とすることもできる。この場合、突条体片14の径寸法をある一つの突条体16内において、または、免震基礎ブロック10内において複数段階に変更すれば、多様な振動パターンに対して効果的に振動を減衰させる作用効果は十分得ることができる。
また、より簡易な免震基礎ブロック10としては、突条体片14を単一材料により形成し、かつ、突条体片14の径寸法や長さをも均一にする形態とすることも可能である。
In addition, the
Furthermore, it can also be set as the seismic
Further, as a simpler seismic
さらにまた、以上の実施形態においては、突条体16を構成する突条体片14が弾性変形することにより地震等による振動を減衰させる形態について説明してきたが、例えば、非常に強い地震が発生した場合においては、突条体片14が弾性範囲のみで変形するのではなく、弾性範囲を越えて変形することにより振動を減衰させる弾塑性変形または塑性変形により振動を減衰させる状態も考えられる。
Furthermore, in the above-described embodiment, the mode of attenuating vibration due to an earthquake or the like by elastic deformation of the
10 免震基礎ブロック
12 平板
14 突条体片
16 突出部
18 貫通孔
20 連結部
30 間詰め材
40 閉塞手段
50 免震基礎
DESCRIPTION OF
Claims (6)
該平板の上下面のうち少なくとも一方の面に振動を減衰する複数の突条体が起立して配設されてなる免震基礎ブロックであって、
前記突条体は、弾性係数が異なる複数種類の突条体片により形成されていて、
前記突条体片は、弾性係数ごとに異なる長さ寸法に形成されていると共に、前記突条体を地盤面に向けた状態で設置した際における前記平板からの前記突条体片の突出高さがそれぞれ一致する長さ寸法に形成されていることを特徴とする免震基礎ブロック。 A flat plate,
A seismic isolation basic block in which a plurality of linear protrusion for attenuating the dynamic vibration on at least one surface of the upper and lower surfaces of the flat plate, which are disposed upright,
The protruding body is formed by a plurality of types of protruding body pieces having different elastic coefficients,
The ridge body piece is formed to have a different length for each elastic modulus, and the protrusion height of the ridge body piece from the flat plate when the ridge body is installed in a state facing the ground surface. seismic isolation foundation block, characterized in that Rukoto are formed in length to match each of.
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