JP4857782B2 - 間隙閉塞部材 - Google Patents

Description

本発明は、免震建物において、下部構造体である基礎と該基礎上に免震装置を介して支持された上部構造体である免震建物との間に架設され、両者間の隙間を閉塞しつつ、前記基礎と構造物との相対変位量を制限する技術に関する。

従来、下部構造体である基礎と、該基礎上に免震装置を介して支持された上部構造体である免震建物から成る免震構造物が知られている。
免震構造物では、免震装置を保護するために、基礎の周縁部に起立部を形成して保護壁とし、該保護壁に囲まれた領域内に、免震建物の底部（建物架台）と免震装置とが納められる。そして、地震時や強風時に、基礎に対して免震建物を水平方向に移動可能とするために、前記保護壁と免震建物との間には所定の間隙が設けられている。
そして、保護壁と免震建物との間の隙間に人や物が落下することを防止するための、又は、該隙間を通じて免震装置に影響を及ぼす風雨等の外部環境から免震装置を保護するための、基礎と免震建物との間の隙間を遮蔽する蓋体が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−１９５５６５号公報

しかし、上記特許文献１に記載の蓋体においては、基礎と免震建物との隙間の大きさの変動に応じて変形する構成とするために、該蓋体の構造が複雑なものとなってしまい、施工費用が嵩んでしまうという欠点があった。また、蓋体とは別に、基礎と免震建物との相対変位量を制限するための装置を備える必要があった。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、免震建物の変位に応じて、基礎と免震建物との両構造物間の隙間を覆いながら、大地震時等の免震建物の過大な変位量を制限することができる間隙閉塞部材を提供することにある。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、基礎上に免震装置を介して支持された建物本体と、該基礎に形成された保護壁と、の間に配設される間隙閉塞部材であって、可撓性及び弾性を有するシート体で構成し、該シート体の上端を前記建物本体下部の周縁に、下端を該保護壁の周縁に連結し、前記シート体の引張り方向の幅が、定常位置にある前記建物本体と前記保護壁との隙間より大きく、該シート体を前記建物本体と前記保護壁との間に撓んだ状態に架設したものである。

請求項２においては、前記建物本体が定常位置にあるときに、前記シート体が弛んだ状態で保持され、前記免震装置の限界変位付近まで該建物本体が変位したときに、前記シート体が引っ張られる構成としたものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、免震建物が隙間が閉じる方向に移動する際には、シート体が弛むので移動の抵抗とならず、逆に免震建物が隙間が広がる方向に移動する際には、シート体が引っ張られることにより免震建物の移動を制限することができる。つまり、地震時や強風時等に、免震装置等の外周がコンクリート基礎の保護壁内周に衝突することを防止することができる。
そして、該隙間はシート体によって覆われているため、人や物が落下することを防止することができ、免震装置を風雨から保護することもできる。
つまり、シート体によって変位制限及び落下防止の２つの効果を得ることができ、その結果、免震建物の建築費用を低減することができる。
加えて、免震建物が隙間の広がる方向に移動する際において、徐々に強い力で免震建物の移動を制限するため、免震建物の移動が急激に止められることがなくなり、免震建物に伝わる衝撃を低減することができる。
また、シート体が弛んでいる状態とシート体が弛んでいない状態が存するため、免震建物の移動に対する変位制限の力の大きさを２段階で変化させることができる。その結果、小地震等によって免震建物が小さく移動する際にはシート体による変位制限が働かず、つまり間隙閉塞部材が免震建物の移動の抵抗とならず、大地震等によって免震建物が大きく移動する際には、シート体による変位制限が働いて免震装置の外周がコンクリート基礎の保護壁内周に衝突したり、免震装置の限界変位を超えて免震建物が変位することを防止することができる。

請求項２においては、シート体が弛んでいる状態とシート体が弛んでいない状態が存するため、免震建物の移動に対する変位制限の力の大きさを２段階で変化させることができる。その結果、小地震等によって免震建物が小さく移動する際にはシート体による変位制限が働かず、つまり間隙閉塞部材が免震建物の移動の抵抗とならず、大地震等によって免震建物が大きく移動する際には、シート体による変位制限が働いて免震装置の外周がコンクリート基礎の保護壁内周に衝突したり、免震装置の限界変位を超えて免震建物が変位することを防止することができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の間隙閉塞部材１・１を備えたコンクリート基礎２を示す側面断面図であり、図２は免震建物１０が定常位置にあるときの間隙閉塞部材１を示す側面断面図であり、図３は免震建物１０が定常位置から変位したときの間隙閉塞部材１を示す側面断面図であり、図４は本発明の間隙閉塞部材１を示す拡大側面断面図であり、図５は免震建物１０が変位したときのコンクリート基礎２を示す側面断面図である。

図１及び図２に示すように、本発明の実施例に係る免震構造物は、上部構造体である免震建物１０の下部に設けられた躯体（架台）１１が免震装置２０・２０・・・を介して、下部構造体である基礎２に免震支承されて成るものである。

前記基礎２には、基礎底面３の周縁部において略垂直方向に起立した保護壁４が形成されている。基礎２の基礎底面３及び保護壁４はコンクリート等で形成される。
前記免震装置２０は、基礎２に形成された基礎底面３上に固設されるものであって、前記保護壁４により保護されている。
前記免震装置２０・２０・・・にて、免震建物１０の躯体１１が基礎２に対して略水平方向に可動に支承される。そして、免震建物１０が基礎２に対して略水平方向に移動する際に、互いに干渉（当接）しないように、免震建物１０の躯体１１と基礎２の保護壁４との間に間隙が設けられている。

図２乃至図４に示すように、前記免震装置２０・２０・・・はボールベアリングやダンパー等から構成されるものであり、本実施例においてはボールベアリングで構成される免震装置２０・２０・・・を用いて説明する。
詳しくは、図２乃至図４に示すように、免震装置２０は、上面にすり鉢形状の転動面を有する下部材２０ｂと、下面にボール保持部を有する上部材２０ｄと、該ボール保持部に転動自在に保持されるボール２０ｃとで構成され、ボール２０ｃは前記転動面を自由に転動することができる。以下、免震装置２０が破壊される臨界、即ち、ボール２０ｃが下部材２０ｂ上面の端部に達した際の、免震建物１０の変位を免震装置２０の限界変位とする。
前記上部材２０ｄの周囲には、前記下部材２０ｂの転動面への埃等の堆積を抑止するために、該下部材２０ｂ上方を覆う該傘部２０ｅが、設けられている。

前記上部材２０ｄは、免震建物１０下方の躯体１１に固設されて免震建物１０と共に移動するものであり、前記下部材２０ｂは、基礎２上面に固設されて基礎２と共に移動するものである。つまり、免震建物１０側に設けられた上部材２０ｄが、ボール２０ｃを介して、基礎２側に設けられた下部材２０ｂに対して相対変位することができる構成となっている。
ここで、傘部２０ｅはゴム等の弾性部材で構成されるものであり、大地震時や強風時に上部材２０ｄが移動して傘部２０ｅが保護壁４に当接した場合であっても、該傘部２０ｅや保護壁４が傷つかないように構成されている。

以上のように、免震建物１０が基礎２に対して変位できるため、図１及び図５に示すように、地震時や強風時等に免震建物１０が基礎２に対して変位すると、免震建物１０と基礎２との隙間が拡大又は縮小する。
また、免震建物１０が基礎２に対して変位すると、前記免震装置２０の上部材２０ｄが、基礎２の保護壁４等に衝突したり、ボール２０ｃが上部材２０ｄと下部材２０ｂとの間から外れたりする不具合が発生する虞がある。
本発明に係る間隙閉塞部材１は、コストを抑えつつ上記のような不具合を解消することができるものである。

以下、図１乃至図５を用いて、本発明の間隙閉塞部材１の一実施例について説明する。
間隙閉塞部材１は、免震建物１０及び保護壁４のほぼ全周囲に渡って、免震建物１０の躯体１１（架台）と、基礎２の保護壁４との間に架設されるものである。

間隙閉塞部材１を構成するシート体５の架設形態の一例を、以下に説明する。
図４に示すように、免震建物１０側においては、該免震建物１０の躯体１１にＨ型鋼１２の一側のフランジが固設され、該Ｈ型鋼１２の他側のフランジと押圧板８３とでシート体５の一端が挟持されるようにして、これらがボルト８１及びナット８２から成る締結部材８にて締結される。
前記Ｈ型鋼１２は、定常時（揺れが発生しないとき）において、保護壁４よりも内周側に位置するように、免震建物１０の下面の周縁部にわたって設けられる。そして、Ｈ型鋼１２と、保護壁４（及び保護壁４に設けたＬ字状部材７）との間には、基礎２に対して免震建物１０が変位したときに干渉しない程度に十分な間隙が設けられる。

一方、保護壁４側においては、該保護壁４に設けた埋込ボルト６１に、Ｌ字状部材７、シート体５、及び押圧板６３を順に挿入したうえで、該埋込ボルト６１にナット６２が螺入され、これらが締結される。
つまり、前記押圧板６３と、Ｌ字状部材７との間でシート体５の一端が挟持される。

前記Ｌ字状部材７は、シート体５と同様にゴムシートのような弾性を有する材料から構成されるものであって、シート体５の一端を保持する機能だけでなく、保護壁４の上面に立設された化粧板としても機能するものであり、風雨等が免震建物１０下方に入り込むことを防止する役割も果たす。従って、Ｌ字状部材７は、保護壁４に沿って伸延するように設けることが望ましい。
尚、Ｌ字状部材７は、シート体５と一体的に構成されるもの、すなわちシート体５の基礎２側の端部を折り曲げて形成されるものであっても良い。

但し、シート体５の架設形態は以下に示すものに限定されず、躯体１１と保護壁４との間隙を閉塞するようにシート体５を架設することのできる、あらゆる形態を採用することができる。例えば、図１乃至図３に示すように、間隙閉塞部材１であるシート体５を免震装置２０に固設されている躯体１１及び保護壁４に直接固設する構成であってもよい。

前記シート体５は、可撓性を有するもの、例えばゴムシートやビニルシートや転落防止ネット等で構成されるものであり、平面視略長方形に形成されている。
但し、シート体５は、平面視略長方形状に限定するものでなく、一又は複数のシート体５・５・・・を組み合わせることによって、免震建物１０のほぼ全周囲に渡って、該免震建物１０下部の躯体１１と基礎２の保護壁４の内周との隙間を閉塞できる形状であればよい。

また、前記シート体５は弾性、すなわち伸縮性を有する材料（例えば、ゴムシート等）で構成する。詳しくは、免震建物１０全体の重量や、大地震時の相対加速度に応じて、シート体５全体の引張り方向のバネ定数を調整することが望ましい。バネ定数が小さすぎる場合には、大地震時等において免震建物１０の基礎２に対する相対変位を止めたり、有効な制限を加えることができず、逆に、バネ定数が大きすぎる場合には、シート体５が引っ張られた瞬間に免震建物１０に大きな衝撃が伝わってしまうからである。
具体的には、シート体５をゴムや粘弾性体や極低降伏点鋼等から構成し、該シート体５の厚みや引張り方向の幅を調節することによって所望のバネ定数を得るのである。

上述のように、基礎２上に免震装置２０・２０・・・を介して支持された建物本体１０・１１と、該基礎２に形成された保護壁４と、の間に配設される間隙閉塞部材１であって、可撓性及び弾性を有するシート体５で構成し、該シート体５の上端を前記建物本体１０下部１１の周縁に、下端を該保護壁４の周縁に連結したので、免震建物１０が隙間が閉じる方向に移動する際には、シート体５が弛むので移動の抵抗とならず、逆に免震建物１０が隙間が広がる方向に移動する際には、シート体５が引っ張られることにより免震建物１０の移動を制限することができる。つまり、地震時や強風時等に、免震装置２０の上部材２０ｄの外周が基礎２の保護壁４内周に衝突したり、ボール２０ｃが下部材２０ｂから飛び出すことを防止することができる。

そして、該隙間はシート体５によって覆われているため、人や物が落下することを防止することができ、免震装置２０・２０・・・を風雨から保護することもできる。
つまり、シート体５によって変位制限及び落下防止の２つの効果を得ることができ、その結果、免震建物１０の建築費用を低減することができる。
加えて、免震建物１０が隙間の広がる方向に移動する際において、徐々に強い力で免震建物１０の移動を制限するため、免震建物１０の移動が急激に止められることがなくなり、免震建物１０に伝わる衝撃を低減することができる。

そして、前記シート体５の引張り方向の幅は、Ｌ字状部材７とＨ型鋼１２との間に生じる隙間の距離より大きいものとする。詳しくは、図１、図２、図４に示すように、免震建物１０が定常位置にある状態、即ち、地震や強風が生じておらず、免震装置２０・２０・・・のボール２０ｃが下部材２０ｂ上面のすり鉢の最低位置（平面視中央）にある状態においての、Ｌ字状部材７とＨ型鋼１２との間に生じる隙間の距離よりも、該シート体５の引張り方向の幅が長くなるように構成している。
これにより、図１、図２、図４に示すように、免震建物１０が定常位置にあるとき、即ちボール２０ｃが下部材２０ｂ上面のすり鉢の最低位置にあるときにおいて、該シート体５が撓むように構成している。

このように、シート体５を撓ませて架設するので、地震や強風等によって、前記隙間が広がる方向へ免震建物１０が移動するうちに、言い換えれば、免震建物１０が基礎２に対して相対変位するうちに、図３に示すように、やがてシート体５が弛みのない状態で張られる。そして、更に隙間が広がる方向へ免震建物１０が相対変位しようとすると、シート体５が引っ張られることにより免震建物１０の変位に制限がかかる。
そして、該シート体５は免震建物１０の外周に渡って張り巡らされているから、免震建物１０と保護壁４との隙間の幅が広くなってもそこから人や物が落下したり、基礎２の保護壁４より内側に風雨が入り込んで来たりすることがない。

前述した様に、該間隙閉塞部材１は免震建物１０のほぼ全周囲に渡って配設されるものであるため、図１の断面側面図に示すように、該間隙閉塞部材１は免震建物１０下部の前後（又は左右）両側に配設されている。
そのため、図５に示すように、一方（図５において、左側）の隙間が狭まる方向に免震建物１０が移動した場合には、対向する側（図５において、右側）の隙間に架け渡された間隙閉塞部材１のシート体５が引っ張られることによって、免震建物１０の変位が制限を受ける。
これによって、地震や強風等によって免震建物１０がどの方向へ移動した場合であっても、免震建物１０の上部材２０ｄの外周が基礎２の保護壁４内周に衝突したり、ボール２０ｃが下部材２０ｂから飛び出す、即ち免震装置２０の限界変位を超えて免震建物１０が相対変位することを防止することができる。

このように、前記シート体５の引張り方向の幅が、定常位置にある前記建物本体１０と前記保護壁４との隙間より大きく、該シート体５を前記建物本体１０と前記保護壁４との間に撓んだ状態に架設したので、弱地震時等のシート体５が弛んでいる状態と強地震時等のシート体５が弛んでいない状態が存するため、免震建物１０の移動に対する変位制限の力の大きさを２段階で変化させることができる。その結果、小地震等によって免震建物１０が小さく移動する際にはシート体５による変位制限が働かず、つまり間隙閉塞部材１が免震建物１０の移動の抵抗とならず、大地震や強風等によって免震建物１０が大きく移動する際にはシート体５による変位制限が働いて、免震建物１０の上部材２０ｄの外周が基礎２の保護壁４内周に衝突したり、ボール２０ｃが下部材２０ｂから飛び出す、即ち免震装置２０の限界変位を超えて免震建物１０が相対変位することを防止することができる。

換言すれば、前記建物本体１０が定常位置にあるときに、前記シート体５が弛んだ状態で保持され、前記免震装置２０の限界変位付近まで該建物本体１０が変位したときに、前記シート体５が引っ張られる構成としたので、弱地震時等のシート体５が弛んでいる状態と強地震時等のシート体５が弛んでいない状態が存し、免震建物１０の移動に対する変位制限の力の大きさを２段階で変化させることができる。その結果、小地震等によって免震建物１０が小さく移動する際にはシート体５による変位制限が働かず、つまり間隙閉塞部材１が免震建物１０の移動の抵抗とならず、大地震や強風等によって免震建物１０が大きく移動する際にはシート体５による変位制限が働いて、免震建物１０の上部材２０ｄの外周が基礎２の保護壁４内周に衝突したり、ボール２０ｃが下部材２０ｂから飛び出す、即ち免震装置２０の限界変位を超えて免震建物１０が相対変位することを防止することができる。

本発明の間隙閉塞部材を備えた基礎を示す側面断面図。 免震建物が定常位置にあるときの間隙閉塞部材を示す側面断面図。 免震建物が定常位置から変位したときの間隙閉塞部材を示す側面断面図。 本発明の間隙閉塞部材を示す拡大側面断面図。 免震建物が変位した状態の基礎を示す側面断面図。

符号の説明

１ 間隙閉塞部材
２ 基礎
３ 基礎底面３
４ 保護壁
５ シート体
１０ 免震建物
２０ 免震装置
２０ｂ 下部材
２０ｃ ボール
２０ｄ 上部材
２０ｅ 傘部

Claims (2)

1. 基礎上に免震装置を介して支持された建物本体と、該基礎に形成された保護壁と、の間に配設される間隙閉塞部材であって、
   可撓性及び弾性を有するシート体で構成し、
   該シート体の上端を前記建物本体下部の周縁に、下端を該保護壁の周縁に連結し、
   前記シート体の引張り方向の幅が、定常位置にある前記建物本体と前記保護壁との隙間より大きく、
   該シート体を前記建物本体と前記保護壁との間に撓んだ状態に架設したことを特徴とする間隙閉塞部材。
2. 前記建物本体が定常位置にあるときに、前記シート体が弛んだ状態で保持され、
   前記免震装置の限界変位付近まで該建物本体が変位したときに、前記シート体が引っ張られる構成としたことを特徴とする請求項１に記載の間隙閉塞部材。

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