JP6832121B2 - 横揺れ規制機構 - Google Patents

Description

本発明は、横揺れ規制機構に関する。

特許文献１には、建物本体内部の空間に、立体駐車場を自立させた建築物を対象とした技術が開示されている。この先行技術では、通常時においては、入出庫等で立体駐車場が揺れても建物本体と立体駐車場とが非接触な構造とすることで、立体駐車場の運転で発生する騒音や振動が建物本体に設けた居住部に伝達されるのを防止している。そして、地震時に両者が相対的に揺れて初めて、緩衝部を介して第１衝突抑制部と第２衝突抑制部とが衝突するが、当該緩衝部によって、この衝撃を緩和するようにしている。

しかし、建築物本体は高層の立体駐車場で、数百トンあり、衝突時の衝撃を数十ｃｍ程度の長さの緩衝材で緩衝しようとすると、緩衝材として弾性係数が２ｔ／ｃｍ〜６ｔ／ｃｍとかなり高いものを使用せざるを得ない。このため、地震時など相対的に揺れて緩衝部で衝突した場合には、大きな衝撃音が発生することがある。

これに対して、特許文献２の技術では、第２Ｈ形鋼と緩衝ゴムとの間に圧縮状態の発泡ゴムを充填することで、揺れによって衝突する際の衝撃音を抑えている。

しかし、発泡ゴムが押し潰されてソリッドに近い状態になると衝撃音が発生する虞がある。

特開平０９-２５７３６号公報 特開２００４-２７５０５号公報

本発明は、上記事実を鑑み、衝突音を発生させることなく、免震構造物の横揺れを規制すると共に、免震構造物から免震建物へ伝達される振動を低減することが目的である。

第一態様は、免震建物に併設された免震構造物と、前記免震建物から張り出し、前記免震構造物の上部の上方に位置するように設けられた架構と、前記免震構造物の上部から上方へ突出し、前記架構と間隔をあけて設けられた柱部材と、平面視において、前記免震構造物が前記免震建物に接近する方向の横揺れを規制するように前記架構と前記柱部材との間に設けられ、前記架構と前記柱部材とに接続された第一防振装置と、を備える横揺れ規制機構である。

第一態様の横揺れ規制機構では、架構と柱部材との間に設けられ、これらに接続された第一防振装置により、地震時における免震構造物が免震建物に接近する方向の横揺れが、衝突音を発生させることなく規制される。

また、架構と柱部材とは第一防振装置を介して接続されているので、免震構造物から免震建物へ伝達される振動が低減される。

第二態様は、平面視において、前記免震構造物が前記免震建物に接近する方向と直交する方向の横揺れを規制するように前記架構と前記柱部材との間に設けられ、前記架構と前記柱部材とに接続された第二防振装置を備える、第一態様に記載の横揺れ規制機構である。

第二態様の横揺れ規制の発明では、架構と柱部材との間に設けられ、これらに接続された第二防振装置により、地震時における免震構造物が免震建物に接近する方向と直交する横揺れが、衝突音を発生させることなく規制される。

また、架構と柱部材とは第二防振装置を介して接続されているので、免震構造物から免震建物へ伝達される振動が低減される。

第三態様は、前記柱部材間に架設された梁部材の上に設置された第三防振装置に、前記架構の先端部が支持されている、第一態様又は第二態様に記載の横揺れ規制機構である。

第三態様の横揺れ規制機構では、架構は、先端部が柱部材間に架設された梁部材の上に設置された第三防振装置に支持されているので、撓みが防止される。

また、第三防振装置は、免震構造物から架構を介して免震建物へ伝達される振動を低減しつつ架構の先端部を支持している。よって、免震構造物から免震建物へ伝達される振動が低減される。

本発明によれば、衝突音を発生させることなく、免震構造物の横揺れを規制すると共に、免震構造物から免震建物へ伝達される振動を低減することができる。

本発明の一実施形態の横揺れ規制機構が適用された免震構造物及び免震建物の立面図である。 本発明の一実施形態の横揺れ規制機構の平面図である。 図２の３−３線に沿った縦断面図である。 図２の４−４線に沿った縦断面図である。

＜実施形態＞
本発明の一実施形態の横揺れ規制機構が適用された免震構造物について説明する。なお、各図において適宜示される矢印Ｘ及び矢印Ｙは水平方向における直交する２方向を示し、矢印Ｚは鉛直方向を示している。また、Ｘ方向は後述する免震構造物４０が免震建物３０に接近及び離間する方向であるＬ方向と一致し、Ｙ方向はＬ方向と直交する方向であるＷ方向と一致する（図２参照）。また、図３及び図４は、断面図であるが、断面を示す斜線（ハッチング）は煩雑になるのを避けるため一部のみ図示している。

（構造）
図１に示すように、地盤１０には、免震ピット１２が設けられている。免震ピット１２の底部１２Ａには、免震装置１６が設置されている。なお、本実施形態では、免震装置１６は、積層ゴムをアイソレーターとして用いた装置であるが、これに限定されない。積層ゴム以外のアイソレーター、例えば滑り免震支承をアイソレーターとして用いた免震装置１６であってもよい。

免震装置１６は、免震基盤２０を免震支持している。免震基盤２０には、免震建物３０と、この免震建物３０に併設された免震構造物４０と、が構築されている。

なお、本実施形態では、免震建物３０は集合住宅であり、免震構造物４０は塔状の立体駐車場（タワーパーキング）である。免震構造物４０は、横揺れ規制機構１００によって、地震時の横揺れが規制されている。

図２に示すように、横揺れ規制機構１００は、架構１５０、柱部材１１１、１１２、１１３、１１４、梁部材１２１、１２２、１２３、１２４、第一防振装置２０１、２０２、２０３、２０４、第二防振装置２１１、２１２、２１３、２１４、及び第三防振装置２２１、２２２を含んで構成されている。

図２〜図４に示すように、架構１５０は、免震建物３０の側壁３２から張り出し、免震構造物４０の上部４２の上方に位置するように設けられている。

図２に示すように、架構１５０は、平面視において、井形状に組まれた第一部材１５２、１５４及び第二部材１５６、１５８を含んで構成されている。第一部材１５２、１５４及び第二部材１５６、１５８は、本実施形態では、Ｈ形鋼で構成されているが、これに限定されるものではない。第一部材１５２と第一部材１５４とは、Ｙ方向に間隔をあけて平行に配置され、免震建物３０の側壁３２からＸ方向に延出している。第二部材１５６と第二部材１５８とは、Ｘ方向に間隔をあけてＹ方向に沿って配置されている。

柱部材１１１、１１２、１１３、１１４は、本実施形態では断面矩形状の鋼管で構成されているが、これに限定されるものではない。柱部材１１１、１１２、１１３、１１４は、免震構造物４０の上部４２から上方へ突出し、架構１５０と間隔をあけて設けられている（図３及び図４も参照）。

柱部材１１１は、架構１５０を構成する第一部材１５２の先端部１５２Ａの側面１５２Ｂ及び第二部材１５６の一端部１５６Ａの側面１５６Ｂと間隔をあけて配置されている。柱部材１１２は、架構１５０を構成する第一部材１５４の先端部１５４Ａの側面１５４Ｂ及び第二部材１５６の他端部１５６Ｃの側面１５６Ｄと間隔をあけて配置されている。

柱部材１１３は、架構１５０を構成する第一部材１５２の後端部１５２Ｃの側面１５２Ｄ及び第二部材１５８の一端部１５８Ａの側面１５８Ｂと間隔をあけて配置されている。柱部材１１４は、架構１５０を構成する第一部材１５４の後端部１５４Ｃの側面１５４Ｄ及び第二部材１５８の他端部１５８Ｃの側面１５８Ｄと間隔をあけて配置されている。

また、梁部材１２１は柱部材１１１と柱部材１１２とに架設され、梁部材１２２は柱部材１１１と柱部材１１３に架設され、梁部材１２３は柱部材１１２と柱部材１１４に架設され、梁部材１２４は柱部材１１３と柱部材１１４に架設されている。

第一防振装置２０１は柱部材１１１の外周面１１１Ａと架構１５０を構成する第二部材１５６の一端部１５６Ａの側面１５６Ｂとの間に配置され、柱部材１１１の外周面１１１Ａと第二部材１５６の側面１５６Ｂとに接続されている。また、第一防振装置２０２は柱部材１１２の外周面１１２Ａと架構１５０を構成する第二部材１５６の他端部１５６Ｃの側面１５６Ｄとの間に配置され、柱部材１１２の外周面１１２Ａと第二部材１５６の側面１５６Ｄとに接続されている（図３も参照）。

同様に、第一防振装置２０３は柱部材１１３の外周面１１３Ａと架構１５０を構成する第二部材１５８の一端部１５８Ａの側面１５８Ｂとの間に配置され、柱部材１１３の外周面１１３Ａと第二部材１５８の側面１５８Ｂとに接続されている。また、第一防振装置２０４は柱部材１１４の外周面１１４Ａと架構１５０を構成する第二部材１５８の他端部１５８Ｃの側面１５８Ｄとの間に配置され、柱部材１１４の外周面１１４Ａと第二部材１５８の側面１５８Ｄとに接続されている（図３も参照）。

つまり、第一防振装置２０１、２０２、２０３、２０４は、平面視において、免震構造物４０が免震建物３０に接近及び離間するＬ方向（Ｘ方向）の横揺れを規制するように架構１５０と柱部材１１１、１１２、１１３、１１４との間に設けられ、架構１５０と柱部材１１１、１１２、１１３、１１４とに接続されている。

一方、第二防振装置２１１は柱部材１１１の外周面１１１Ｂと架構１５０を構成する第一部材１５２の先端部１５２Ａの側面１５２Ｂとの間に配置され、柱部材１１１の外周面１１１Ｂと第一部材１５２の側面１５２Ｂとに接続されている。また、第二防振装置２１２は柱部材１１２の外周面１１２Ｂと架構１５０を構成する第一部材１５４の先端部１５４Ａの側面１５４Ｂとの間に配置され、柱部材１１２の外周面１１２Ｂと第一部材１５４の側面１５４Ｂとに接続されている。

同様に、第二防振装置２１３は柱部材１１３の外周面１１３Ｂと架構１５０を構成する第一部材１５２の後端部１５２Ｃの側面１５８Ｄとの間に配置され、柱部材１１３の外周面１１３Ｂと第一部材１５２の側面１５８Ｄとに接続されている。また、第二防振装置２１４は柱部材１１４の外周面１１４Ｂと架構１５０を構成する第一部材１５４の後端部１５４Ｃの側面１５４Ｄとの間に配置され、柱部材１１４の外周面１１４Ｂと第一部材１５４の側面１５４Ｄとに接続されている。

つまり、第二防振装置２１１、２１２、２１３、２１４は、平面視において、免震構造物４０が免震建物３０に接近及び離間するＬ方向（Ｘ方向）と直交するＷ方向（Ｙ方向）の横揺れを規制するように架構１５０と柱部材１１１、１１２、１１３、１１４との間に設けられ、架構１５０と柱部材１１１、１１２、１１３、１１４とに接続されている。

第三防振装置２２１及び第三防振装置２２２は、柱部材１１１と柱部材１１２との間に架設された梁部材１２１の上のＹ方向の両端部１２１Ａ、１２１Ｂに設置されている（図４も参照）。そして、第三防振装置２２１、２２２に、架構１５０を構成する第一部材１５２、１５４の先端部１５２Ａ、１５４Ａが支持されている（図４も参照）。

本実施形態の第一防振装置２０１、２０２、２０３、２０４、第二防振装置２１１、２１２、２１３、２１４、及び第三防振装置２２１、２２２は、免震防振積層ゴムで構成されている。免震防振積層ゴムは、厚い鋼板と厚いゴムとを積層した構造とされ、積層方向と直交する方向に変位可能であると共に積層方向に入力された振動を減衰させる機能を有している。

第一防振装置２０１、２０２、２０３、２０４は、免震構造物４０が免震建物３０に接近及び離間するＬ方向（Ｘ方向）を積層方向として配置されている。第二防振装置２１１、２１２、２１３、２１４は、Ｌ方向（Ｘ方向）と直交するＷ方向（Ｙ方向）を積層方向として配置されている。そして、第三防振装置２２１、２２２は、鉛直方向（Ｚ方向）を積層方向として配置されている。

（作用及び効果）
架構１５０と柱部材１１１、１１２、１１３、１１４との間に設けられ、架構１５０と柱部材１１１、１１２、１１３、１１４とに接続されている第一防振装置２０１、２０２、２０３、２０４により、地震時における免震構造物４０が免震建物３０に接近及び離間するＬ方向の横揺れが、衝突音を発生させることなく規制される。よって、地震時に免震構造物４０が免震建物３０に接触しない。

また、架構１５０と柱部材１１１、１１２、１１３、１１４との間に設けられ、架構１５０と柱部材１１１、１１２、１１３、１１４とに接続されている第二防振装置２１１、２１２、２１３、２１４により、地震時における免震構造物４０が免震建物３０に接近及び離間するＬ方向と直交するＷ方向（Ｙ方向）の横揺れが、衝突音を発生させることなく規制される。

また、架構１５０を構成する第一部材１５２、１５４の先端部１５２Ａ、１５４Ａは、柱部材１１１と柱部材１１２との間に架設された梁部材１２１の上に設置されている第三防振装置２２１及び第三防振装置２２２に支持されているので、架構１５０の撓みが防止される。

また、本実施形態では、免震構造物４０と免震建物３０とは、第一防振装置２０１、２０２、２０３、２０４、第二防振装置２１１、２１２、２１３、２１４、及び第三防振装置２２１、２２２を介して、常時接続された構造となる。しかし、第一防振装置２０１、２０２、２０３、２０４、第二防振装置２１１、２１２、２１３、２１４、及び第三防振装置２２１、２２２は、積層方向と直交する方向に変位可能であると共に積層方向に入力された振動を減衰させる機能を有しているので、免震構造物４０と免震建物３０との間における振動の伝達が効果的に抑制される。

このように、衝突音を発生させることなく、免震構造物４０の横揺れが規制されると共に、免震構造物４０から免震建物３０へ伝達される振動が低減する。

なお、本実施形態では、免震建物３０は集合住宅であり、免震構造物４０は塔状の立体駐車場（タワーパーキング）である。立体駐車場である免震構造物４０は、車を搭載するリフトの運転などによって騒音や振動が発生するが、免震建物３０に伝搬される音や振動が抑制されるので、集合住宅である免震建物３０の居住者が騒音や振動による不快感を覚えない又は不快感が低減する。

＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、第一防振装置２０１、２０２、２０３、２０４及び第二防振装置２１１、２１２、２１３、２１４は、それぞれ４基ずつ設けられているが、これに限定されない。必要に応じて適宜増減すればよい。

また、例えば、架構１５０は、平面視において井形状に組まれた構造となっているが、これに限定されない。横揺れを規制できるように柱部材との間に第一防振装置及び第二防振装置が配置できる形状や構造であればよい。

また、例えば、上記実施形態では、第一防振装置２０１、２０２、２０３、２０４で免震構造物４０が免震建物３０に接近及び離間するＬ方向（Ｘ方向）の横揺れを規制し、第二防振装置２１１、２１２、２１３、２１４で免震構造物４０が免震建物３０に接近及び離間するＬ方向と直交するＷ方向（Ｘ方向）の横揺れを規制したが、これに限定されない。少なくとも、免震構造物４０が免震建物３０に接近する方向の横揺れを規制する第一防振装置を有していればよい。また、架構１５０は、この横揺れを規制できるように柱部材との間に第一防振装置が配置できる形状や構造であればよい。

また、第一防振装置２０１、２０２、２０３、２０４、第二防振装置２１１、２１２、２１３、２１４、及び第三防振装置２２１、２２２は、免震防振積層ゴムで構成されていたが、これに限定されない。免震防振積層ゴム以外の部材で構成された防振装置であってもよい。

また、例えば、上記実施形態では、免震建物３０は集合住宅であり、免震構造物４０は塔状の立体駐車場（タワーパーキング）であったが、これに限定されない。なお、免震構造物４０は、タワーパーキング等の塔状構造物である場合、免震構造物４０の上部の揺れが大きくなるので、本発明の横揺れ規制機構１００の適用が有効である。

また、横揺れ規制機構１００は、新築工事に適用してもよいし、改修工事に適用してもよい。

免震装置１６によって免震支持されている免震基盤２０に、免震建物３０と免震構造物４０とが構築されていたが、これに限定されない。免震建物３０と免震構造物４０とは、それぞれ別の免震基盤や免震基礎に免震支持された構造であってもよい。また、基礎免震構造でなく、中間免震構造であってもよい。

更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない

３０ 免震建物
４０ 免震構造物
１００ 横揺れ規制機構
１１１ 柱部材
１１２ 柱部材
１１３ 柱部材
１１４ 柱部材
１２１ 梁部材
１５０ 架構
２０１ 第一防振装置
２０２ 第一防振装置
２０３ 第一防振装置
２０４ 第一防振装置
２１１ 第二防振装置
２１２ 第二防振装置
２１３ 第二防振装置
２１４ 第二防振装置
２２１ 第三防振装置
２２２ 第三防振装置

Claims (6)

1. 免震建物の横に併設された免震構造物と、
   前記免震建物の側壁から張り出し、前記免震構造物の上部の上方に位置するように設けられた架構と、
   前記免震構造物の上部から上方へ突出し、前記架構と間隔をあけて設けられた柱部材と、
   平面視において、前記免震構造物が前記免震建物に接近する方向の横揺れを規制するように前記架構と前記柱部材の側面との間に設けられ、前記架構と前記柱部材とに接続された第一防振装置と、
   を備える横揺れ規制機構。
2. 平面視において、前記免震構造物が前記免震建物に接近する方向と直交する方向の横揺れを規制するように前記架構と前記柱部材の側面との間に設けられ、前記架構と前記柱部材とに接続された第二防振装置を備える、
   請求項１に記載の横揺れ規制機構。
3. 前記柱部材間に架設された梁部材の上に設置された第三防振装置に、前記架構の先端部が支持されている、
   請求項１又は請求項２に記載の横揺れ規制機構。
4. 前記第一防振装置及び前記第二防振装置は、免震防振積層ゴムで構成されている、
   請求項２に記載の横揺れ規制機構。
5. 免震装置によって免震支持されている免震基盤に、前記免震建物と前記免震構造物とが構築されている、
   請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の横揺れ規制機構。
6. 免震装置によって免震支持されている第一の免震基盤に前記免震建物が構築され、
   免震装置によって免震支持されている第二の免震基盤に前記免震構造物が構築されている、
   請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の横揺れ規制機構。