JP4848599B2 - 免震構造物の固定装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、基礎と上部構造物との間に介在された免震装置により基礎に対して水平方向に免震支持される上部構造物を、台風等の際の風圧により揺れないように、基礎に対して水平方向に関して一時的に固定する固定装置に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
基礎と上部構造物との間に介在させ、上部構造物を地震から保護し、上部構造物を免震構造物にする免震装置としては、ゴム板と鋼板とを積層した積層ゴム、この積層ゴムに鉛支柱を配した鉛プラグ入り積層ゴム、滑りを用いた滑り支承、ころの転がりを用いた転がり支承等の種々のものがある。
【0003】
上記のいずれの免震装置も、振動方向である水平方向に対して剛性を低くして、上部構造物を含む振動系の水平方向の固有振動周期を、地震の水平振動の周期よりも長くして、地震による上部構造物の振動を抑えるようにしている。
【0004】
ところで、水平剛性の低い免震装置は小さい水平方向の力でも応答するため、これに免震支持される上部構造物は、少しの風圧が加わっても、水平方向に揺らされることになり、上部構造物がマンション等の集合住宅、事務所ビル、戸建住宅等の場合には、風圧による横揺れで居住者等に極めて大きな不快感を与える虞がある。
【0005】
風による上部構造物の不快な横揺れに関する以上の問題に対して、強風時には上部構造物を地盤に固定する種々の免震耐風構造が提案されているが、この免震耐風構造によれば、多くの場合、固定装置にロックピンと油圧シリンダ又はソレノイド等とを用いて、ロックピンを油圧シリンダ又はソレノイド等の作動ロッド先端に取付けて、油圧シリンダ又はソレノイドの作動によりロックピンを移動させているために高さの高い固定装置となり、設置位置が限られて、例えば上部構造物と地盤との間への設置が極めて困難となる。
【0006】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、風による上部構造物の不快な横揺れを防止できると共に、設置位置の自由度を増大し得て、例えば上部構造物と地盤との間の狭い空間にも問題なく設置できる免震構造物の固定装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
基礎と上部構造物との間に介在された免震装置により基礎に対して水平方向に免震支持される上部構造物を基礎に対して水平方向に関して一時的に固定する本発明の第一の態様の免震構造物の固定装置は、水平方向に移動自在に配されていると共に傾斜面を有したスライダと、このスライダの傾斜面に摺動自在に接触する傾斜面を有していると共に上部に係合突起を有した上下動自在な係合手段と、この係合手段の上下動を案内すると共に係合手段を水平方向に関して固定する案内・固定手段と、係合手段の係合突起と解除自在に係合し得るように上部構造物側に設けられた被係合部と、スライダを水平方向の一の方向に移動させて両傾斜面を介して係合手段を上昇させ、係合突起を被係合部へ係合させる係合生起手段と、スライダを前記一の方向と逆の方向に移動させて両傾斜面を介して係合手段を下降させ、係合手段の係合突起の被係合部への係合を解除させる係合解除手段とを具備している。
【0008】
第一の態様の固定装置によれば、傾斜面を有したスライダの水平方向の移動で係合突起の被係合部への係合と係合解除とを行わせることができるために、換言すれば、傾斜面を有したスライダと係合手段とにより水平方向の移動を上下方向の移動に変換しているために、固定装置の高さを低くでき、而して、例えば上部構造物と地盤との間の狭い空間にも問題なく設置できて、設置位置の自由度を増大でき、しかも、風による上部構造物の不快な横揺れを防止できる。
【0009】
本発明の第二の態様の免震構造物の固定装置は、第一の態様の固定装置において、滑らかな上面を有すると共に基礎上に固着された固定台を具備しており、ここで、スライダは、固定台の上面に摺動自在に載置されている。
【0010】
第二の態様の固定装置によれば、スライダが固定台の滑らかな上面に摺動自在に載置されているために、スライダの移動を滑らかに行うことができる。
【0011】
本発明の第三の態様の免震構造物の固定装置では、第一又は第二の態様の固定装置において、スライダは、傾斜面に凸条又は凹条を有しており、係合手段は、スライダの凸条又は凹条に嵌合される凹条又は凸条を傾斜面に有している。
【0012】
第三の態様の固定装置によれば、スライダの凸条又は凹条と係合手段の凹条又は凸条との両傾斜面における嵌合をもってスライダの移動を案内できるために、係合手段とスライダとの相互位置を常に所定に保持できる。
【0013】
本発明の第四の態様の免震構造物の固定装置では、第一から第三のいずれかの態様の固定装置において、係合手段は、スライダが嵌合される凹所を有しており、係合手段の傾斜面は凹所の底面を規定している。
【0014】
第四の態様の固定装置によれば、第三の態様の固定装置と同様に、スライダと係合手段の凹所との嵌合をもってスライダの移動を案内できるために、係合手段とスライダとの相互位置を常に所定に保持できる。
【0015】
なお、第四の態様の固定装置のようにスライダを係合手段の凹所に嵌合させる場合には、第三の態様の固定装置におけるスライダの凸条又は凹条と係合手段の凹条又は凸条とを省いてもよい。
【0016】
本発明の第五の態様の免震構造物の固定装置では、第一から第四のいずれかの態様の固定装置において、係合手段は、傾斜面を有した略円柱状の本体と、この本体の上面に水平方向に移動自在に載置されていると共に係合突起を有した係合部材とを具備している。
【0017】
第五の態様の固定装置によれば、係合突起を有した係合部材が本体の上面に水平方向に移動自在に載置されているために、上部構造物が水平方向に多少ずれていても、係合手段の係合突起を水平方向に移動させて被係合部に係合させることができる。
【0018】
本発明の免震構造物の固定装置は、その第六の態様のように、案内・固定手段が、円筒体と、円筒体の一端面に固着された蓋体とを具備しており、円筒体が、その内周面で係合手段の上下動を案内すると共に係合手段を水平方向に関して固定しており、蓋体には係合手段の係合突起が隙間をもって貫通する貫通孔が設けられていてもよい。
【0019】
本発明の第七の態様の免震構造物の固定装置では、第一から第六のいずれかの態様の固定装置において、被係合部は、係合手段の係合突起を受容する凹所又は孔を規定しており、係合突起の先端及び凹所又は孔の開口端における被係合部の少なくとも一方には、係合突起の先端の凹所又は孔への受容を案内する案内面が形成されている。
【0020】
第七の態様の固定装置によれば、上部構造物が水平方向に多少ずれていても、案内面により凹所又は孔を規定する被係合部に係合手段の係合突起を容易に係合させることができる。
【0021】
本発明の第八の態様の免震構造物の固定装置では、第一から第七のいずれかの態様の固定装置において、係合生起手段は、一端がスライダに固着された紐状体を具備している。
【0022】
紐状体としては、チェーン、ロープ、ワイヤ、ベルト等の可撓性であって強靭なものであればいずれでもよく、斯かる紐状体は、基礎と上部構造物との間から導出されて、他端で手動又は自動で引っ張り操作されるようにようになっている。
【0023】
本発明の第九の態様の免震構造物の固定装置では、第一から第八のいずれかの態様の固定装置において、係合解除手段は、スライダの水平方向の一の方向の移動により蓄えられた弾性力によりスライダを前記一の方向と逆の方向に移動させる弾性部材を具備している。
【0024】
第九の態様の固定装置によれば、係合解除手段が弾性部材を具備しているために、係合解除に特に動力を必要としない。
【0025】
係合解除手段の弾性部材としては、好ましい例として、コイルばねを挙げることができるが、これに限定されず、板ばね、ゴム等であってもよい。スライダを移動させる弾性力としては、弾性部材の縮み力を利用しても、これに代えて、弾性部材の伸び力を利用してもよい。
【0026】
次に本発明及びその実施の形態を、図に示す好ましい実施の形態の例を参照して更に詳細に説明する。なお、本発明はこの例に何等限定されないのである。
【0027】
【発明の実施の形態】
図1から図5において、地盤にアンカーボルト等により固定された基礎1と上部構造物である戸建住宅2との間に介在された複数の免震装置3により基礎1に対して水平方向Hに関して免震支持される戸建住宅2を、基礎1に対して水平方向Hに関して一時的に固定する固定装置4は、基礎1上にボルト等により固着された固定台5と、固定台5上に水平方向H1及びH2に摺動自在に載置されて、基礎1に対して水平方向H1及びH2に移動自在に配されていると共に傾斜面6を有したスライダ7と、スライダ7の傾斜面6に摺動自在に接触する傾斜面8を有していると共に上部に係合突起9を有した上下動自在な係合手段10と、係合手段10の上下動を案内すると共に係合手段10を水平方向Hに関して固定する案内・固定手段11と、係合手段10の係合突起9と解除自在に係合し得るように戸建住宅2側に設けられた被係合部12と、スライダ7を水平方向Hの一の方向H1に移動させて両傾斜面6及び8を介して係合手段10を上昇させ、係合突起9を被係合部12へ係合させる係合生起手段13と、スライダ7を一の方向H1と逆の方向H2に移動させて両傾斜面6及び8を介して係合手段10を下降させ、係合手段10の係合突起9の被係合部12への係合を解除させる係合解除手段14とを具備している。
【0028】
本例の各免震装置3は、ゴム板と鋼板とを積層した積層ゴム15を具備しており、積層ゴム15は、フランジプレート16及び17を介して基礎1の上面及び戸建住宅2の下面にボルト等により夫々固定されている。免震装置3は、戸建住宅2の荷重を支持すると共に、地震等による地盤の水平方向Hの振動をその水平方向Hの弾性的変形により戸建住宅2に伝達しないようにし、しかも、振動後、戸建住宅2を基礎1との関連で元の位置に復帰(原点復帰)させる。なお、免震装置3としてしては、斯かる積層ゴム15を用いたものに限らず、滑り部材、転がりローラ等を用いたものであってもよい。
【0029】
固定台5は、滑らかな上面23を有しており、スライダ7は、傾斜面6に凹条(凹溝)21を有して、楔状に形成されており、その下面22で固定台5の滑らかな上面23に摺動自在に接触している。
【0030】
係合手段10は、傾斜面8を有した略円柱状の本体25と、本体25の上面26に水平方向Hに移動自在に載置されていると共に係合突起9を有した係合部材24とを具備している。
【0031】
本体25は、スライダ7が嵌合される凹所27を有した円柱状の基部28と、上面26を有すると共に基部28に溶接等により固着された有底円筒部29とを具備しており、傾斜面8は凹所27の底面を規定しており、本体25は、傾斜面8にスライダ7の凹条21に嵌合される凸条(突起)30を有している。
【0032】
なお、スライダ7の傾斜面6に凸条を設けて、本体25の傾斜面8にスライダ7の凸条に嵌合される凹条を設けてもよく、更に、本例のようにスライダ7が嵌合される凹所27を本体25が有している場合には、凹所27においてスライダ7の方向H1及びH2の移動を案内できるために、凹条21及び凸条30を省いてもよい。
【0033】
係合部材24は、係合突起9と、係合突起9に一体形成された円板状部35とを具備しており、係合突起9の上方の先端には、テーパからなる環状の案内面36が形成されており、円板状部35の下面37が上面26に水平方向Hに摺動自在に接触している。
【0034】
案内・固定手段11は、軸方向に伸びて互いに対向した二つのスリット45及び46を有していると共に固定台5に溶接等により固着された円筒体47と、円筒体47の一端面にボルト又は溶接等により固着された蓋体48とを具備しており、円筒体47は、その内周面49で有底円筒部29の外周面50に摺動自在に接触して、当該内周面49で係合手段10の上下動を案内すると共に係合手段10を水平方向に関して固定しており、蓋体48には貫通孔52が設けられており、貫通孔52には係合手段10の係合突起9が環状の隙間51をもって貫通している。本例では、円筒体47を固定台5にしっかりと固定するために、円筒体47と固定台5との間に、複数のリブ53が溶接等により夫々に固着されて設けられている。
【0035】
スライダ7は、二つのスリット45及び46を通って方向H1及びH2に移動できるようになっている。
【0036】
被係合部12は、係合手段10の係合突起9を受容する孔60を規定する円筒部61と、円筒部61に一体的に形成された基部62とを具備しており、基部62において被係合部12は、戸建住宅2の下面にボルト等により固着されている。円筒部61が曲がらないようにするために、基部62と円筒部61との間に、複数のリブ63が溶接等により夫々に固着されて設けられている。本例では、孔60の開口端における円筒部61には、係合突起9の先端の孔60への受容を案内する環状の案内面64が形成されている。
【0037】
なお、孔60を規定する円筒部61に代えて、基部62に凹所を設けて、この凹所に係合手段10の係合突起9を受容させるようにしてもよい。
【0038】
本例では、孔60には移動自在に押圧駒67と押圧駒67を下方に弾性的に押圧する弾性部材、例えばコイルばね68とを具備した促進手段69が配されており、鍔部70を有した押圧駒67は、円筒部61の内面の環状段部71への鍔部70の当接で、孔60から抜け出て落下しないようになっている。
【0039】
促進手段69は、コイルばね68の弾性力により下方に付勢される押圧駒67により孔60に挿入されて被係合部12の円筒部61に係合された係合突起9の上端面を下方に押圧して、係合解除の際の係合突起9の孔60からの抜き出しを促進させるようになっている。
【0040】
係合生起手段13は、紐状体としてのワイヤ75と、ワイヤ75の一端76をスライダ7の一方の端面77に固着する連結ピン78と、ワイヤ75を巻き取るべくワイヤ75の他端に連結された手動又は自動巻き取り機(図示せず)とを具備している。
【0041】
連結ピン78は、端面77においてスライダ7に螺着されており、これにより、ワイヤ75の一端76はスライダ7に固着されている。
【0042】
係合生起手段13は、手動又は自動巻き取り機を操作してワイヤ75を引っ張ることによりスライダ7を方向H1に移動させることができるようになっている。
【0043】
係合解除手段14は、弾性部材としてのコイルばね81と、コイルばね81の一端82をスライダ7の他方の端面83に固着する連結ピン84と、コイルばね81の他端85を固定する固定手段86と、スライダ7の方向H2の一定以上の移動を規制する規制手段87とを具備している。
【0044】
連結ピン84は、連結ピン78と同様に、端面83においてスライダ7に螺着されており、固定手段86は、固定台5にボルト91(図7参照)等により固着された支持部材92と、支持部材92に立設されていると共にコイルばね81の他端85が固着された支柱93とを具備しており、規制手段87は、固定台5にボルト94等により固着されたストッパ部材95を具備している。
【0045】
係合解除手段14は、ワイヤ75によりスライダ7の方向H1の移動により蓄えられたコイルばね81の縮み弾性力により、ワイヤ75が緩められた際にスライダ7を方向H2に移動させるようになっている。
【0046】
以上の免震構造物の固定装置4では、通常、図6及び図7に示すように、ワイヤ75が緩められて、係合解除手段14のコイルばね81の弾性力によりスライダ7が端面83でストッパ部材95に当接するまで方向H2に移動され、係合手段10が下降されて、係合突起9が孔60から抜け出た状態にされている。この状態で地震が発生すると、免震装置3を介して基礎1に支持された戸建住宅2は、免震装置3の免震機能により、図8に示すように地盤の横揺れに対して略静止されたままとなる。一方、固定装置4では、台風等の到来により風が強くなる虞がある場合には、手動又は自動巻き取り機を操作してワイヤ75を引っ張り、スライダ7を方向H1に移動させて係合手段10を上昇させ、図2に示すように係合突起9を孔60に挿入した状態にする。この状態で戸建住宅2に風圧が作用しても、戸建住宅2は、係合突起9を介して基礎1に固定されることになるために横揺れしなくなり、したがって、その居住者に不快感を与えず、加えて、風圧による転倒の危険もなくなる。
【0047】
そして固定装置4では、台風等の通過後に風が弱くなった際に、手動又は自動巻き取り機を操作してワイヤ75を緩めて係合手段10を下降させ、図6に示す係合突起9が孔60から抜け出た状態にすると、係合突起9を介する戸建住宅2の基礎1への固定を簡単に解除でき、免震装置3の免震機能をそのまま発揮させることができる。
【0048】
そして固定装置4によれば、傾斜面6を有したスライダ7の方向H1及びH2の移動で係合突起9の被係合部12の円筒部61への係合と係合解除とを行わせることができるために、換言すれば、傾斜面6及び8を有したスライダ7と係合手段10とにより方向H1及びH2の移動を上下方向の移動に変換しているために、固定装置4の高さを低くでき、而して、例えば戸建住宅2と地盤との間の狭い空間にも問題なく設置できて、設置位置の自由度を増大でき、風による戸建住宅2の不快な横揺れを防止できる。
【0049】
また固定装置4によれば、スライダ7が固定台5上に摺動自在に載置されているために、スライダ7の移動を滑らかに行うことができ、スライダ7の凹条21と係合手段10の凸条30との両傾斜面6及び8における嵌合とスライダ7と係合手段10の凹所27との嵌合とをもってスライダ7の移動を案内できるために、係合手段10とスライダ7との相互位置を常に所定に保持でき、係合突起9を有した係合部材24が本体25の上面26に水平方向Hに移動自在に載置されているために、戸建住宅2が原点復帰位置から水平方向Hに多少ずれていても、係合手段10の係合突起9を水平方向Hに移動させて被係合部12の円筒部61に係合させることができ、しかも、案内面36及び64により孔60を規定する被係合部12に係合手段10の係合突起9を容易に係合させることができ、係合解除手段14がコイルばね81を具備しているために、係合解除に特に動力を必要としない。
【0050】
【発明の効果】
本発明によれば、風による上部構造物の不快な横揺れを防止できると共に、設置位置の自由度を増大し得て、例えば上部構造物と地盤との間の狭い空間にも問題なく設置できる免震構造物の固定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい一実施の形態の例を用いた戸建住宅の側面図である。
【図2】図1に示す例の拡大側面断面図である。
【図3】図2の例の係合手段の拡大説明図である。
【図4】図3に示すIV−IV線矢視断面図である。
【図5】図2の例のスライダの拡大斜視図である。
【図6】図2の例の動作説明図である。
【図7】図6に示すVII−VII線矢視図である。
【図8】図2の例の動作説明図である。
【符号の説明】
1 基礎
2 戸建住宅
3 免震装置
4 固定装置
5 固定台
6、8 傾斜面
7 スライダ
10 係合手段
11 案内・固定手段
12 被係合部
13 係合生起手段
14 係合解除手段
Claims (8)
- 基礎と上部構造物との間に介在された免震装置により基礎に対して水平方向に免震支持される上部構造物を基礎に対して水平方向に関して一時的に固定する固定装置であって、水平方向に移動自在に配されていると共に傾斜面を有したスライダと、このスライダの傾斜面に摺動自在に接触する傾斜面を有していると共に上部に係合突起を有した上下動自在な係合手段と、この係合手段の上下動を案内すると共に係合手段を水平方向に関して固定する案内・固定手段と、係合手段の係合突起と解除自在に係合し得るように上部構造物側に設けられた被係合部と、スライダを水平方向の一の方向に移動させて両傾斜面を介して係合手段を上昇させ、係合突起を被係合部へ係合させる係合生起手段と、スライダを前記一の方向と逆の方向に移動させて両傾斜面を介して係合手段を下降させ、係合手段の係合突起の被係合部への係合を解除させる係合解除手段とを具備しており、係合手段は、傾斜面を有した略円柱状の本体と、この本体の上面に水平方向に移動自在に載置されていると共に係合突起を有した係合部材とを具備している免震構造物の固定装置。
- 滑らかな上面を有すると共に基礎上に固着された固定台を具備しており、スライダは、固定台上に摺動自在に載置されている請求項1に記載の免震構造物の固定装置。
- スライダは、傾斜面に凸条又は凹条を有しており、係合手段は、スライダの凸条又は凹条に嵌合される凹条又は凸条を傾斜面に有している請求項1又は2に記載の免震構造物の固定装置。
- 係合手段は、スライダが嵌合される凹所を有しており、係合手段の傾斜面は凹所の底面を規定している請求項1から3のいずれか一項に記載の免震構造物の固定装置。
- 案内・固定手段は、円筒体と、円筒体の一端面に固着された蓋体とを具備しており、円筒体は、その内周面で係合手段の上下動を案内すると共に係合手段を水平方向に関して固定しており、蓋体には係合手段の係合突起が隙間をもって貫通する貫通孔が設けられている請求項1から4のいずれか一項に記載の免震構造物の固定装置。
- 被係合部は、係合手段の係合突起を受容する凹所又は孔を規定しており、係合突起の先端及び凹所又は孔の開口端における被係合部の少なくとも一方には、係合突起の先端の凹所又は孔への受容を案内する案内面が形成されている請求項1から5のいずれか一項に記載の免震構造物の固定装置。
- 係合生起手段は、一端がスライダに固着された紐状体を具備している請求項1から6のいずれか一項に記載の免震構造物の固定装置。
- 係合解除手段は、スライダの水平方向の一の方向の移動により蓄えられた弾性力によりスライダを前記一の方向と逆の方向に移動させる弾性部材を具備している請求項1から7のいずれか一項に記載の免震構造物の固定装置。
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