JP6982902B2 - 免震構造物の壁構造 - Google Patents

Description

本発明は、構造物の中間階免震における、柱と壁の取合い構造による免震構造物の壁構造関するものである。

この種の免震構造物の壁構造としては、免震装置が設けられた上部壁と下部壁との間の層高さの空間部を可動壁により塞いで、免震装置の変形を阻害しないようにする必要がある。

下記特許文献は本発明の発明者が先に提案したもので、残留変位が生じた場合であっても、建物等の構造物に外観を損なう程度の段差や隙間が生じることをなくし得、強風時における免震装置の不適切な作動をなくすことのできるものである。
特開２００４−１７６４８３号公報

この特許文献１は、少なくとも一つの上部壁を有した上部構造体と、上部構造体に免震装置を間にして配されていると共に少なくとも一つの下部壁を有した下部構造体と、上部壁及び下部壁間に配されていると共に、上部構造体及び下部構造体のいずれか一方に直線移動自在手段、回動自在手段又は回動及び直線移動自在手段を介して直線移動自在、回動自在又は回動及び直線移動自在に設けられている可動壁と、可動壁を下部構造体又は上部構造体にロックすると共に可動壁又は下部構造体に対する上部構造体の変位により当該ロックを解除する変形制御手段とを有する。

変形制御手段は、直線移動自在手段、回動自在手段又は回動及び直線移動自在手段により動くようにした可動壁を動かないようにするロックと、その解除からなるもので、変形制御手段により可動壁を下部構造体又は上部構造体にロックするために、残留変位が生じた場合であっても、建物等の構造物に外観を損なう程度の段差や隙間が生じることをなくし得、強風時における免震装置の不適切な作動をなくすことができると共に、地震時においては、変形制御手段が当該ロックを解除し得るために、確実に壁構造の免震装置に対する変形追従を可能なものとすることができる。

特許文献１に記載された可動壁の直線移動自在手段は、可動壁の内面に取付けられたＬ字状のフレームと、柱に固定されていると共に、フレームが壁面側）及び壁面側とは逆側に直線移動するように、当該フレームを案内する案内部材とからなる。

特許文献１に記載された可動壁の回動自在手段は、ヒンジであり、このヒンジにより可動壁を下部壁に回動自在に装着する。

特許文献１に記載された可動壁の回動及び直線移動自在手段は、前記直線移動自在手段と回動自在手段とを組み合わせたもので、この場合、可動壁は下部壁ではなく直線移動自在手段にヒンジで装着する。

特許文献１に記載された変形制御手段は、可動壁の内面に、軸受けを介して軸回転自在に取付けられた回転軸材と、回転軸材の下部に取付けられたラッチ（掛けがね）と、柱に固設された係止ボルトとからなる。回転軸材の上部に、地震時に柱に当接するように取付けられた当接アームを有する。

変形制御手段は、平常時においては、ラッチが係止ボルトに掛かって、可動壁を柱にロックしているため、強風を受けても可動壁は下部壁に対して変位することはない。

一方、地震時においては、当接アームが柱に当ることで回転軸材を回転させ、ラッチを係止ボルトから外すことで可動壁の柱に対するロックを解除して、可動壁の変位を可能な状態にする。

前記特許文献１では、回動及び直線移動自在手段または回動自在手段が下部壁側に介装され、可動壁は他方の上部構造体にロックされるため、上部構造体が変位した場合は、ロックが損傷する恐れがある。

また、可動壁は上部構造体にロックされるもののラッチとこれを係止する受け部材側に強度が確保しづらく、強風時の性能を十分に確保できない。

本発明は前記従来例の不都合を解消し、可動壁を下部構造体と上部構造体の中間部でラッチできるので、強風時の性能を十分に発揮できる免震構造物の壁構造を提供することにある。

前記目的を達成するため請求項１記載の本発明は、下部構造体と上部構造体の間に免震装置を設置し、可動壁を上部構造体と下部構造体に間に設ける免震構造物において、可動壁はヒンジによる回転移動自在手段で上部構造体に取付け、可動壁にさや管の支持金具で可動壁に横移動自在に取付き、その先端がコーナーピラーの先端部に当接可能となるラッチとしての閂を横向きに設け、該閂で上部構造体もしくは下部構造体に突設するコーナーピラーに可動壁を前記先端がコーナーピラーの先端部に当接する閂を介して係止可能としたことを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、可動壁はヒンジによる回転移動自在手段で上部構造体に取付けることで、可動壁は垂下りで自重により垂直な安定状態を確保できる。そして、平常時は、閂（ラッチ）がコーナーピラーに係止されて、この閂（ラッチ）を設けた可動壁の変位を抑制している。また、閂（ラッチ）によるコーナーピラーへの係止は、下部構造体である下部柱と上部構造体である上部柱の中間で行われるので、強い風等の大きな荷重に抵抗できる。

請求項２記載の本発明は、可動壁の動きで作動する閂の退出機構を設けたことを要旨とするものである。

請求項２記載の本発明によれば、閂の退出は可動壁の動きで作動する退出機構で行うことで、地震時に上部構造体と下部構造体が相対的に変位し、可動壁が傾いた時に自動的に閂のロックを解除できる。

請求項３記載の本発明は、閂の退出機構は、閂を可動壁の動きで上下動するロッドにクランク機構で連結し、地震時には閂がロッドの押上げにより退出してコーナーピラーから外れることを要旨とするものである。

請求項３記載の本発明によれば、閂の退出を可動壁の動きで作動する退出機構の一例として、地震時には、可動壁の動きでロッドが押上げられ、その結果、クランク機構により閂が退出し、確実にロックを解除できる。

請求項４記載の本発明は、ロッドの押し上げは、下部構造体とロッド先端とに斜めすべり材を設け、斜めすべり材同士が当接して下部構造体の斜めすべり材がロッド先端の斜めすべり材を押し上げることによることを要旨とするものである。

請求項４記載の本発明によれば、可動壁の動きでロッドが押上げられ、ロックが解除されるのを、下部構造体とロッド先端とに斜めすべり材を設け、斜めすべり材同士が当接してロッド先端の斜めすべり材を押し上げることによることにより、確実に行うことができる。

以上述べたように本発明の免震構造物の壁構造は、可動壁を下部構造体と上部構造体の中間部でラッチできるで、強風時の性能を十分に発揮できるものである。

本発明の免震構造物の壁構造の１実施形態を示す横断平面図である。 図１のＶ−Ｖ線断面図で、平常時の状態図である。 図１のＶ−Ｖ線断面図で、地震時の状態図である。 本発明の免震構造物の壁構造の要部の底面図である。 本発明の免震構造物の壁構造の要部の縦断側面図である。 本発明の免震構造物の壁構造のロック機構を示す側面図で、平常時の状態図である。 本発明の免震構造物の壁構造のロック機構を示す側面図で、地震時の状態図である。 本発明の免震構造物の壁構造のヒンジによる回転移動自在手段を示す側面図である。 本発明の免震構造物の壁構造のロック解除機構を示す側面図で、平常時の状態図である。 本発明の免震構造物の壁構造のロック解除機構を示す側面図で、地震時の状態図である。 本発明の免震構造物の壁構造の第２の実施形態を示す横断平面図である。 図１０のVIII―VIII線断面図で、平常時の状態図である。 図１０のVIII―VIII線断面図で、地震時の状態図である。 本発明の免震構造物の壁構造の第３の実施形態を示す横断平面図である。 図１２のIX―IX線断面図で、平常時の状態図である。 図１０のVIII―VIII線断面図で、平常時の状態図である。

以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の免震構造物の壁構造の１実施形態を示す横断平面図、図２は図１のＶ−Ｖ線断面図で、平常時の状態図で、免震構造物の壁構造１１０は、少なくとも１つの下部壁４を有した下部構造体５と、少なくとも１つの上部壁２を有した上部構造体３との間に、積層ゴムからなる免震装置１１を設置しており、意匠性向上の点から免震装置１１を取り囲むように壁を設けるが、この壁は地震による上部構造体３と下部構造体５との相対変位に対応できるように可動壁７として構成する。（図３参照）

なお、免震構造物として中間階免震として構成する場合は、柱の途中に免震装置１１を介装するもので、上部構造体３は柱のうちの上部柱、下部構造体５は柱のうちの下部柱である。

本発明は可動壁７は回転移動自在手段としてのヒンジ１１７で上部構造体３に上端を取付けた。該可動壁７は免震装置１１の四方を囲むように相互に直交する向きで隣接するものが配置される。

図８にこのヒンジ１１７を示すが、可動壁７が上部構造体３に対して回転する際に角が衝突しないように余裕をもって取付けられる。場合によってはスライドヒンジを使用することもできる。

上部構造体３である上部柱の４隅のからコーナーピラー１１１を垂下した。コーナーピラー１１１は鋼製アングル材で形成され、形状はテーパーで先細りとなり、上部をベースプレート１１３に溶接またはボルト止めで取付けた。このベースプレート１１３はアンカーボルト等で上部構造体３に固定する。

前記コーナーピラー１１１は、可動壁７に並べて、かつ、可動壁７の内側に位置させ、その先端は可動壁７の定着高さ位置から中央よりも下方に至るものである。

図示は省略するが、他の実施形態として、前記コーナーピラー１１１は下部構造体５から立設してもよい。その場合はベースプレート１１３はアンカーボルト等で下部構造体５に固定する。

本発明はこのコーナーピラー１１１を構成要素として含めて可動壁７の上部構造体３に対する相対的な変位を制御する変位制御手段８を形成した。

図６に示すように、該変位制御手段８は可動壁７を上部構造体３に係止するロック手段９として閂１１２を可動壁７（図６の可動壁７に直交する奥側の可動壁７）に設け、前記先端がコーナーピラーの先端部に当接する該閂１１２を介してコーナーピラー１１１で可動壁７を係止する。

閂１１２はさや管１０９の支持金具で可動壁７に横移動自在に取付き、その先端がコーナーピラー１１１の先端部に当接可能となっている。

さらに、前記ロック手段９による係止状態を解除するロック解除手段１０として、閂１１２の退避機構を形成する。この退避機構は可動壁の動きで上下動するロッド３０にベルクランク機構４２を介して閂１１２の一端をピン結合で連結する。該ベルクランク機構４２はクランク片が支持軸４４で回動自在に可動壁７に取付けられ、このクランク片がロッド３０の上下動により回動して閂１１２をスライドさせる。ベルクランク機構４２のクランク片の一端はロッド３０に形成する長孔（ほぞ穴）に係合ピンがスライドさせることでロッド３０の上下動で回転する。

図中６０はロッド３０の軸受けで、例えば鞘管を用い、可動壁７に取付ける。

さらに、ロッド３０を可動壁７で上下動させる機構としては、図８、図９に示すように、断面矢尻状とした斜めすべり材１１８を下部構造体５に突設し、この斜めすべり材１１８に当接する断面矢尻状としたロッド先端斜め材１１５をロッド３０に設け、この斜めすべり材１１８とロッド先端斜め材１１５の両者を当接させる。

次に、動作および使用法について説明する。可動壁７はヒンジ１１７で上部構造体３から垂下がり、垂直状態となるが、さらに平常時は、閂（ラッチ）１１２の先端がコーナーピラー１１１に係止されて、この可動壁７の変位を抑制している。よって、強風等で可動壁７が動いてしまうことはない。

地震時には、斜めすべり材１１８とロッド先端斜め材１１５が当接してロッド先端斜め材１１５が押上げられ、ロッド３０が上方へ移動すると共にベルクランク機構４２が回転し、閂１１２がコーナーピラー１１１から外れる。これにより、可動壁７の回転移動を可能にして当該壁の損傷を防止する。

図１０〜図１２は本発明の第２の実施形態を示すもので、前記構成で入隅部において、直交する外壁に対して略４５°方向に可動壁１４１を設けた場合である。

その他の構成は前記実施形態と同じであるが、上部構造体３に上部庇１２８を形成し、可動壁１４１はこの上部庇１２８からヒンジ１１７で吊支する。１２９ は下部庇で、可動壁１４１はこの上部庇１２８と下部庇１２９間を閉塞する。

免震装置１１の周囲は、上部構造体３に変位制限手段としての突出梁１２６を垂下させて設け、この突出梁１２６で下部構造体５の下部柱上部を間隔を存して囲繞した。

当該梁１２６の下面高さは下部構造体５の下部柱の上面より下に位置して、上部構造体３の突出梁１２６が下部構造体の柱方向に変位した際には突出梁１２６の側面と下部構造体５の下部柱が当接する。

さらに、突出梁１２６と下部構造体の柱５の間の空間は可動水平板１２５により閉塞できるようにした。

これによれば、入隅部で外壁が直交する場合にも、地震時の変形を阻害しない壁構造が可能となる。また、免震装置１１の周囲は前期の入隅部可動壁１４１や突出梁１２６とこれに介装された可動水平板１２５により閉塞されるため、耐火性能を付与できる。

図１３〜図１５は本発明の第３の実施形態を示すもので、前記構成で入隅部において、可動壁１４１に代えて直交する外壁に対して略４５°方向に固定壁１５１を形成した。可動壁７はこの固定壁１５１の内側に設けることができる。

３ 上部構造体
４ 下部壁
５ 下部構造体
７ 可動壁
８ 変位制御手段
９ ロック手段
１０ ロック解除手段
１１ 免震装置
３０ ロッド
４２ ベルクランク機構
４４ 支持軸
６０ ロッド軸受
１０９ さや管
１１０ 壁構造
１１１ コーナーピラー
１１２ 閂
１１３ ベースプレート
１１５ ロッド先端斜め材
１１７ ヒンジ
１１８ 斜めすべり材
１２５ 可動水平板
１２６ 突出梁
１２８ 上部庇
１２９ 下部庇
１４１ 可動壁
１５１ 固定壁

Claims (4)

1. 下部構造体と上部構造体の間に免震装置を設置し、可動壁を上部構造体と下部構造体に間に設ける免震構造物において、可動壁はヒンジによる回転移動自在手段で上部構造体に取付け、可動壁にさや管の支持金具で可動壁に横移動自在に取付き、その先端がコーナーピラーの先端部に当接可能となるラッチとしての閂を横向きに設け、該閂で上部構造体もしくは下部構造体に突設するコーナーピラーに可動壁を前記先端がコーナーピラーの先端部に当接する閂を介して係止可能としたことを特徴とする免震構造物の壁構造。
2. 可動壁の動きで作動する閂の退出機構を設けた請求項１記載の免震構造物の壁構造。
3. 閂の退出機構は、閂を可動壁の動きで上下動するロッドにクランク機構で連結し、地震時には閂がロッドの押上げにより退出してコーナーピラーから外れる請求項２記載の免震構造物の壁構造。
4. ロッドの押し上げは、下部構造体とロッド先端とに斜めすべり材を設け、斜めすべり材同士が当接して下部構造体の斜めすべり材がロッド先端の斜めすべり材を押し上げることによる請求項２および請求項３記載の免震構造物の壁構造。

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