JPH05239844A - 建築物の地盤振動低減装置 - Google Patents

建築物の地盤振動低減装置

Info

Publication number
JPH05239844A
JPH05239844A JP4381192A JP4381192A JPH05239844A JP H05239844 A JPH05239844 A JP H05239844A JP 4381192 A JP4381192 A JP 4381192A JP 4381192 A JP4381192 A JP 4381192A JP H05239844 A JPH05239844 A JP H05239844A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
underground
building
cushioning material
gap
ground
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4381192A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Shinohara
敏雄 篠原
Hisatoshi Shimaoka
久壽 島岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP4381192A priority Critical patent/JPH05239844A/ja
Publication of JPH05239844A publication Critical patent/JPH05239844A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Foundations (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】大きな振動低減効果が得られると共に、地震時
における建築物の水平方向の安定性も確保できる地盤振
動低減装置を提供すること。 【構成】建築物2の地下部材3の鉛直外面3aとその周
囲の地盤1との間に一定の間隔をあけて硬い板状部材5
を設けると共に、上記地下部材3の外面3aと上記板状
部材5との間隙、またはその一部に緩衝材6、6aを配
置する装置において、上記緩衝材6の水平方向圧縮バネ
係数よりも大きな水平方向圧縮バネ係数を有すると共
に、水平方向の寸法が上記間隙の幅より若干小さい圧縮
制限部材7を、上記板状部材5又は地下部材3の鉛直外
面の固着したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、建築物に伝わる小さな
地盤振動を低減する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】宿泊施設やホール、精密部品製造設備な
どを有する建築物では、その周辺にある鉄道や道路、工
場等で発生した小さな振動が地盤を介して当該建築物に
伝わり、その環境や機能を害するという振動公害が各所
で発生している。
【0003】かかる振動に対する対策として、図9
(a)に示すように、建築物2の地下部材3の鉛直外面
3aと板状部材5との間の全体に緩衝材6(発泡スチロ
ールなど)を配置したもの、または、(b)に示すよう
に、上記間隙にブロック状の緩衝材6aをスポット状に
配置したものがある。なお、(a)で、板状部材5がな
く、緩衝材6が直接地盤1に接する場合もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、緩衝材は柔
らかい程、地盤から建築物に伝わる振動を低減すること
ができる。しかし、柔らかくなるに従い、地震時に建築
物の安定性は低下する。すなわち、地震時には建築物に
慣性力が作用して水平方向に動こうとするが、緩衝材の
圧縮バネ係数が小さいと、その圧縮量が大きくなって建
築物は水平方向に大きく動いて安定性を損なってしま
う。また、一般の弾性材料は柔らかいほど圧縮耐力も小
さくなり、地震時に圧縮破壊する恐れも生じる。
【0005】したがって、実際には、緩衝材として、地
震時における建築物の安定性を保持できるだけの硬さを
もった弾性材料を使用せざるを得ない。このため小さな
地盤振動を十分に低減することができない。
【0006】一方、基礎杭上部の外面の一部に緩衝材を
配置する場合、基礎杭上部の外面の一部に地盤が直接接
することのないように、緩衝材の周囲に円形断面の板状
部材(一般には鋼管)を用いる必要がある。この場合、
緩衝材として、あらかじめ形成された弾性材料を基礎杭
外面と板状部材との狭い間隙にぴったり接するように配
置することは容易ではない。これは、基礎杭や円形断面
の板状部材が必ずしも真円でないため間隙の幅が必ずし
も一定でないこと、および、人間の手が届かない部分に
も配置する必要があるためである。この理由もあって、
これまでに、基礎杭上部に地盤振動低減装置を設けた実
施例は見当たらない。
【0007】本発明は、かかる問題点を解決し、小さい
な地盤振動の高い低減性能を保ちつつ、地震時に建築物
の安定性を損なうことのない地盤振動低減装置を提供す
ることを課題とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の建築物の地盤振
動低減装置は、建築物の地下部材の鉛直外面とその周囲
の地盤との間に一定の間隔をあけて硬い板状部材を設け
ると共に、上記地下部材の外面と上記板状部材との間
隙、またはその一部に緩衝材を配置する装置において、
上記緩衝材の水平方向圧縮バネ係数よりも大きな水平方
向圧縮バネ係数を有すると共に、水平方向の寸法が上記
間隙の幅より若干小さい圧縮制限部材を、上記板状部材
又は地下部材の鉛直外面の固着したことを特徴とするも
のである。
【0009】また、緩衝材は、地下部材である基礎杭上
部の周囲を円環状の板状部材で囲むように配置した状態
において、発泡した樹脂をその間隙に注入することによ
り形成されている。
【0010】
【作用】前述のように、緩衝材は柔らかいほど地盤振動
低減効果を発揮する。ところで、緩衝材の柔らかさを決
めるに際して、以下の3種の水平方向の圧力を考慮する
必要がある。 A 交通振動などに起因する小さな地盤振動による圧力 B 長期的に作用する静的な地盤からの圧力(土圧) C 主として上部建築物の慣性力に起因する地震時の圧
力 地盤振動低減装置は、これらの圧力に対して、自ら破損
しないと共に、上部構造物の安定性を損なわない程度に
硬く、かつ強くなければならない。
【0011】上記の3種の力は、A、B、Cの順に飛躍
的の大きくなる。例えば、地表から2〜3m下の位置で
は、場合によって大きく異なるが、およそA:B:C=
1:10:100程度の割合になる。
【0012】その結果、地盤振動低減装置は、地震時の
圧力という大きな力の対して、自ら圧縮破壊を生じない
に十分な圧縮耐力と、上部の建築物の水平移動を設計上
許容される限度内に抑えるに十分な水平方向圧縮バネ係
数が必要となる。
【0013】これに対して、本発明においては、小さな
地盤振動による上記の圧力Aや土圧Bに対しては、土圧
Bに耐えるだけの圧縮耐力と水平方向圧縮バネ係数を有
する緩衝材が耐圧機能を果たす。
【0014】また、地震時の圧力Cが作用した場合に
は、緩衝材が柔らかく容易に圧縮され、その圧縮量が地
下部材と板状部材との間隙の幅から圧縮制限部材の水平
方向寸法を引いた値(圧縮制限部材と地下部材外面との
クリアランス)付近になると、圧力の大部分は圧縮制限
部材に作用して、板状部材を介して周囲の地盤に伝達さ
れる。この場合、圧縮制限部材のバネ係数は、地震時の
圧力が作用しても、緩衝材に比べて大変大きな水平方向
圧縮バネ係数を有するために、上部構造物の水平方向の
安定性は確保される。
【0015】すなわち、土圧や地盤振動のように常に、
あるいは頻繁に作用する圧力に対しては柔らかい緩衝材
が働き、まれに生じる大きな地震による圧力に対して
は、圧縮制限部材が働く。この結果、緩衝材を土圧に耐
える程度に柔らかくできるために、小さな地盤振動が建
築物の地下部材に伝達するのを効果的に低減することが
可能となる。
【0016】ところで、地盤振動低減の対象が基礎杭上
部の場合、基礎杭周面とこれより径の大きい鋼管(板状
部材)の間に既製の緩衝材を配置することは組立作業上
困難を伴うことは前に述べた。
【0017】これに対しては、基礎杭上部の周囲を円環
状の板状部材で囲むように配置した状態において、発泡
した樹脂をその間隙に注入することにより、極めて容易
に緩衝材を配設することができる。
【0018】
【実施例】本発明による地盤振動低減装置の基本概念図
を図1に示す。
【0019】建築物2の地下部材3の鉛直外面3aとそ
の周囲の地盤1との間に一定の間隔をあけて硬い板状部
材5が設けられている。そして、地下部材3の外面3a
と板状部材5との間隙にブロック状の緩衝材6aが配置
されている。
【0020】また、緩衝材の水平方向圧縮バネ係数より
も大きな水平方向圧縮バネ係数を有すると共に、水平方
向の寸法が上記間隙の幅より若干小さい圧縮制限部材7
が、板状部材5に固着されている。なお、ここでいう水
平方向圧縮バネ係数とは、本装置の設置対象である地下
部材の鉛直表面の単位面積当りの値である。この場合、
図2に示すように、圧縮制限部材7を地下部材3の鉛直
外面3aに固着してもよく、その作用は図1と全く同じ
である。
【0021】図1の実施例の作用を図3、4により説明
する。図3において、aは地下部材3と板状部材5との
間隙の幅、bは圧縮制限部材7の水平方向寸法、cは圧
縮制限部材7の地下部材3とクリアランスである。ま
た、F1 は土圧及び小さな地盤振動による圧力、F′1
はその反力、F2 は地震時の圧力、F′2 はその反力で
ある。
【0022】図3aは、土圧及び小さな地盤振動による
圧力F1 が地盤振動低減装置4に作用している状態図で
ある。このとき、圧力F1 は小さいためにその圧縮量は
小さく、地下部材3の鉛直外面3aは圧縮制限部材7に
接触していない。従って、地盤振動低減装置全体として
大変柔らかい状態にある。
【0023】図3bは、大きな地震が発生した場合であ
り、同装置には大きな圧力F2 が作用するため、緩衝材
6aは容易に圧縮される。しかし、鉛直表面3aが圧縮
制限部材7に接触すると、この部材7が大きな水平方向
圧縮バネ係数を有するために、装置全体としての圧縮量
は圧力が増えてもあまり大きくならず、建築物2の地震
時の安定性を保持することができる。この圧縮量と圧力
の関係を表したグラフを図4に示す。dは設計上許容さ
れる圧縮量である。
【0024】グラフの各線の傾きは水平方向圧縮バネ係
数を表す。そして、イは本発明による場合、ロは緩衝材
が柔らかく、圧縮制限部材がない場合、ハは硬い緩衝材
だけの場合(従来技術)である。
【0025】本発明による場合、圧力F1 が作用してい
る状態(地盤振動公害が問題になる状態)においては、
バネ係数が小さいため、大きな振動低減効果を発揮す
る。一方、大きな地震が発生して、圧力F2 が作用して
いる状態(地盤振動があっても問題にならない状態)で
は、バネ係数が大きいため大きな振動低減効果は期待で
きないが、地下部材の水平移動量を小さく抑えることが
できるために、建築物の安定性を保持することが可能と
なる。これらの性能を発揮するための各部材の材料とし
て以下のようなものが使用でき、いずれも容易に製作で
きるものである。 板状部材5…鋼板、コンクリート板など 緩衝材6、6a…ゴム。スチレンやウレタンなどの樹
脂、及びこれらの発泡したもの、または積層したもの 圧縮制限部材7…硬質ゴムや硬質樹脂、鋼材など 図5は、板状部材5と地下部材3との間隙に全面に緩衝
材6を配置した例である。図6は、本発明による装置を
建築物2の各地下部材、即ち地下外壁8、基礎杭9、フ
ーチング10、及び地下梁11等の鉛直表面に配置した
例である。実際の配置に当たっては、地盤振動の分布状
態や建築物の振動伝搬特性に応じて配置するほうが、高
い経済投資効果が得られる。
【0026】図7は、基礎杭9上部の周囲に、圧縮制限
部材7が固着された円環状部材(鋼管)15を配置した
後、その間隙に発泡した樹脂14を注入機12及びパイ
プ13を介して注入し、時間の経過と共に硬化させるも
のである。発泡樹脂14としては、例えばスチレン(発
泡スチロール)やウレタン(発泡ウレタン)を用いる。
【0027】この場合、図8に示すように、予め一定寸
法に加工した緩衝材16を間隙にピッタリと配置するこ
とは作業上困難を伴うが、図7のように注入することに
より容易になる。なお、ここで発泡した樹脂を用いるの
は、緩衝材が配置されている面積が既製のブロック状の
ものを配置する場合に比べて大きくならざるを得ないた
め、樹脂単体のものより柔らかくするためである。ま
た、基礎杭が鋼管杭やPC杭などの既製杭の場合、この
作業は地上で行うこともできる。
【0028】
【発明の効果】以上のように、この発明は、板状部材と
建築物の地下部材との鉛直外面の間隙に柔らかい緩衝材
を配置すると共に、水平方向の寸法が上記間隙の幅より
若干小さく、バネ係数の大きい圧縮制限部材を配置した
地盤振動低減装置であめるため、緩衝材を大変柔らかく
することができ、大きな振動低減効果が得られると共
に、地震時における建築物の水平方向の安定性も確保す
ることが可能となる。
【0029】この装置は、建築物の地下部材である、地
下外壁、基礎杭上部、フーチング、地下梁等に容易に適
用することができるため、地盤振動分布状態や建築物の
構造特性に応じて、自由かつ効果的に配置することがで
きる。また、従来、基礎杭に振動低減装置を適用するこ
とは施工上容易でなかったが、発泡した樹脂を間隙に注
入することにより、施工が容易になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本概念説明図。
【図2】変形例の説明図。
【図3】作用説明図。
【図4】圧縮量と圧力との関係を示すグラフ。
【図5】変形例の説明図。
【図6】本装置の各種の配置位置を示す説明図。
【図7】他の実施例の説明図。
【図8】予め一定寸法のブロックに加工された緩衝材を
配置する場合の説明図。
【図9】従来の地盤振動対策の説明図。
【符号の説明】
1…地盤,2…建築物,3…地下部材、3a…地下部材
の鉛直外面、4…地盤振動低減装置、5…板状部材、6
…緩衝材、6a…ブロック状の緩衝材、7…圧縮制限部
材、8…地下外壁、9…基礎杭、10…フーチング、1
1…地下梁、14…発泡樹脂、15…円環状の板状部
材。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 建築物の地下部材の鉛直外面とその周囲
    の地盤との間に一定の間隔をあけて硬い板状部材を設け
    ると共に、上記地下部材の外面と上記板状部材との間
    隙、またはその一部に緩衝材を配置する装置において、
    上記緩衝材の水平方向圧縮バネ係数よりも大きな水平方
    向圧縮バネ係数を有すると共に、水平方向の寸法が上記
    間隙の幅より若干小さい圧縮制限部材を、上記板状部材
    又は地下部材の鉛直外面に固着したことを特徴とする建
    築物の地盤振動低減装置。
  2. 【請求項2】 建築物の地下部材の鉛直外面は、地下外
    壁、基礎杭上部、フーチング、地下梁のうちの一つ以上
    の鉛直外面である請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】緩衝材は、地下部材である基礎杭上部の周
    囲を円環状の板状部材で囲むように配置した状態におい
    て、発泡した樹脂をその間隙に注入することにより形成
    されている請求項1に記載の装置。
JP4381192A 1992-02-28 1992-02-28 建築物の地盤振動低減装置 Pending JPH05239844A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4381192A JPH05239844A (ja) 1992-02-28 1992-02-28 建築物の地盤振動低減装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4381192A JPH05239844A (ja) 1992-02-28 1992-02-28 建築物の地盤振動低減装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05239844A true JPH05239844A (ja) 1993-09-17

Family

ID=12674129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4381192A Pending JPH05239844A (ja) 1992-02-28 1992-02-28 建築物の地盤振動低減装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05239844A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006342666A (ja) * 2006-08-04 2006-12-21 Ohbayashi Corp 構造物の耐震補強方法
JP2016089455A (ja) * 2014-11-04 2016-05-23 株式会社竹中工務店 アリーナ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006342666A (ja) * 2006-08-04 2006-12-21 Ohbayashi Corp 構造物の耐震補強方法
JP4565397B2 (ja) * 2006-08-04 2010-10-20 株式会社大林組 構造物の耐震補強方法
JP2016089455A (ja) * 2014-11-04 2016-05-23 株式会社竹中工務店 アリーナ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8851460B2 (en) System and method for tuning the resonance frequency of an energy absorbing device for a structure in response to a disruptive force
JP6484474B2 (ja) 変位抑制免震装置及び免震システム
JPH05239844A (ja) 建築物の地盤振動低減装置
JPS59134230A (ja) 免震杭
JPH10176308A (ja) 鉛入り積層ゴム支承の構造
JPH05280046A (ja) 地盤振動遮断機能を備えた基礎杭
JPH08184064A (ja) 建築物の基礎構造
KR100920200B1 (ko) 제진합판을 사용한 플라이우드패널 방식의 이중바닥 시스템
JP2019082219A (ja) 免震装置
JPH10169241A (ja) 免震建物
JP2006207288A (ja) 免震基礎構造、木造住宅、および建物の免震支承体
KR102015561B1 (ko) 공동주택의 횡력 저감을 위한 제진시스템
KR100456286B1 (ko) 건물용 면진장치
JPH05214843A (ja) 地盤振動低減装置
JP2007070857A (ja) 建造物の免震構造
US20120167491A1 (en) Energy absorbing system for safeguarding structures from disruptive forces
JP3581691B2 (ja) 構造物の水平力緩衝装置の取付け方法および取付け構造
JP2002097609A (ja) 鋼製橋脚の耐震補強方法
JPH11323960A (ja) 構造物の耐震地下構造
JPH09158206A (ja) 構造体の免震構造
JP2006169903A (ja) 免震基礎ブロックおよびこれを用いた免震基礎構造
JP2007284969A (ja) 建造物の免震構造およびその施工方法
JPH09177368A (ja) 免震装置
JPH10169250A (ja) 免震建物
Jain et al. Seismic response of building base isolated with filled rubber bearings under earthquakes of different characteristics