JP4848599B2

JP4848599B2 - 免震構造物の固定装置

Info

Publication number: JP4848599B2
Application number: JP2001215590A
Authority: JP
Inventors: 照夫荒水
Original assignee: Oiles Corp
Current assignee: Oiles Corp
Priority date: 2001-07-16
Filing date: 2001-07-16
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2021-07-16
Also published as: JP2003027767A

Description

【０００１】
【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

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。