JPH09273332A - 建築構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 布基礎上に土台を固定してその上に躯体を設
ける建物の耐震性の改造が目的である。 【解決手段】 布基礎１上に土台２を固定し、束石３上
の床束４上に大引５を配設する。土台２、大引５上に厚
手の板材の台板６を固定し、この上に摺動可能に床盤８
を置き、この床盤８上に建物を構成する。地震の横揺れ
に対して台板６、床盤８間が摺動して横揺れエネルギー
を吸収し、建物に加える荷重を小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は耐震性を向上した木
造建築の構造に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は後述の従来の
技術を更に発展させたものであり、耐震性を向上させた
木造又は軽量鉄骨の建築構造を提供することを目的とす
る。

【０００３】従来の技術によれば地震の際建屋を強化す
ればする程、建屋は剛性が増大し縦、横の地震動の何れ
に対してもより多くの応力が基礎の部分に集中する。特
に軸組み工法ではこの傾向が強いと考えられる。従っ
て、軸組み工法では柱を特に太く強くすることが耐震性
を向上させるものと考えられる。然し乍ら柱は規格材で
大寸法とするには関連する技術、コストの点で著しく不
利となる。同様にツーバイ工法、木造パネル工法、軽量
鉄骨による建築構造においても、使用部材を大寸法とす
る必要が同様の課題である。

【０００４】本発明は基礎上の建物駆体を強化すること
なく耐震性の向上した建築構造を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は基
礎上に設けた土台と、土台上に水平に張りつけた厚板の
台板と、前記厚板に接して摺動可能に設けた厚板の床盤
と、前記床盤上に固定して設けた躯体と、を有すること
を特徴とする建築構造である。

【０００６】本発明の第２の発明は前記躯体又は床盤の
水平方向移動量を制限するストッパを前記台板に設けた
ことを特徴とする第１の発明に記載の建築構造である。

【０００７】本発明の第３の発明は前記ストッパと前記
躯体又は床盤間に緩衝部材を設けたことを特徴とする第
２の発明に記載の建築構造である。

【０００８】本発明の第４の発明は基礎を設けた建築構
造において、地盤上に水平な表面を持つコンクリート盤
を設け、このコンクリート盤上に基礎を水平方向に移動
可能に設けたことを特徴とする建築構造である。

【０００９】本発明の第５の発明は上記コンクリート盤
は捨てコンクリートである第４の発明に記載の建築構造
である。

【００１０】本発明の第６の発明はコンクリート盤と基
礎間にシート又は板材を介在した第４又は第５の発明に
記載の建築構造である。

【００１１】本発明の第７の発明は前期基礎の水平方向
移動量を制限するストッパを設けた第４又は第６の発明
に記載の建築構造である。

【００１２】本発明の第８の発明は前記ストッパと基礎
間に緩衝部材を設けた第７の発明に記載の木造建築構造
である。

【００１３】本発明の第９の発明は基礎は布基礎であ
り、布基礎が一部地面下にある第１から第８の何れか１
つの発明に記載の建築構造である。

【００１４】

【従来の技術】従来、木造建築等の一戸建或はアパート
は布基礎、ベタ基礎、玉石基礎上に土台をボルトで固定
し、この上に建物の躯体を固定している。このような木
造住宅等を強化するには軸組み工法では筋交を多くす
る。屋根を軽くする。軸組み工法以外として躯体と壁を
一体のパネルとした剛構造にする。ツーバイ工法等が実
用されている。又、軽量鉄骨構造の場合には、メンバー
の一部に重量鉄骨を用いたりしている。

【００１５】

【発明の実施の形態の説明】以下、本発明の実施の形態
を図面に従って説明する。

【００１６】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１の要部を示す斜視図、図２は全体を示す斜視図であ
る。

【００１７】地盤上に布基礎１が配されている。この布
基礎１上には土台２が置かれる。又地盤上には束石３が
配設されその上に床束４が立設され、床束４の上に大引
５が配設される。この大引５は縦横に碁盤状に配設さ
れ、端部は土台２に仕口で結合される。大引５間及び大
引５と土台２間はモジュールの基本寸法１．８２ｍ又は
２ｍに選ばれる。

【００１８】このように土台２が例えば、図２に示す方
形平面の家であれば方形に配される。土台２及び大引５
の上面は一平面をなしており、その上面に厚手の台板６
が敷きつめられる。この台板６は幅が例えば１．９ｍ又
は２．１ｍで長さが３．９ｍ又は４．１ｍの平板で厚さ
３ｃｍ以上の耐水合板である。或は縦横が夫々３．９ｍ
又は２．１ｍの正方形の木材の積層板で熱さ３ｃｍ以上
の耐水合板である。この台板６は釘でもって土台２と大
引５に固定される。

【００１９】土台２の上には台板６を介してストッパ７
が固定されている。このストッパ７の固定は布基礎１に
埋込まれた図示されない基礎ホルトを台板６とストッパ
７を貫通させてこの基礎ボルトにナットを締込み固定さ
れる。このストッパ７の強度は建物Ａが台板６の横移動
により、建物Ａが台板６に対して横方向に相対移動した
場合に、建物Ａの下部に加え得る建物Ａが破壊しない許
容荷重以内で破壊してしまうように選ばれている。

【００２０】台板６上には床盤８が置かれる。この床盤
８は台板６と同様の板が用いられる。この床盤８間の接
合は床盤８上に載置される大回り縁９及び大回り縁９間
に配設されて碁盤目のようになる横架された床梁１１に
図３に示すように接着剤とボルトナット１２により固定
される。

【００２１】図３において床盤８の裏面には皿もみで正
四角形の角形凹部８ａが設けられ、この角形凹部８ａの
内接円よりも大きな対角線の長さをもつ正四角形のボル
ト頭１２ａが嵌入している。このボルト頭１２ａの厚さ
は上記凹部８ａの深さよりも小さい。このボルト頭１２
ａをもつボルト１２は床盤８、大回り縁９及び床梁１１
に夫々このボルト１２にねじ込んだナット１２ｂにより
固定されている。

【００２２】大回り縁９と床梁１１は同断面角の材木で
作られており、これらの上に柱１５が立設されている。

【００２３】この大回り縁９及び床梁１１上には根太１
３がかけ渡されて大回り縁９及び床梁１１に釘止めされ
ている。根太１３上には床板１４が張られている。

【００２４】この大回り縁９と床梁１１上に設けられる
柱１５の配設は従来例と同様であり、大回り縁９、床梁
１１上の躯体構造は、従来の軸組み構造と同様である。
ただし、他のパネル工法、ツーバイ工法によるものでも
よい。かくして図２に示すように木造建物Ａが出来上
る。図において１６は１階部分、１７は２階部分、１８
は屋根である。

【００２５】上記において床盤８の縁とストッパ７とは
建物Ａの全周にわたって少なくとも６０ｃｍはあいてお
り、好ましくは９０ｃｍ以上あいている。

【００２６】上述のように構成されているので地震が発
生すると、例えば横揺れの場合は建物Ａの重量Ｗと、台
板６と床盤８間の摩擦係数をμとすると、台板６と床盤
８の接触面に沿ってＦ＝μＷの力が働く。一方建物Ａの
重心Ｇ（図４参照）とし、建物Ａの質量ｍ、地震の横加
速度をαとすると、地震に際し重心Ｇに、Ｍαの力が加
わる。この力は極めて大きいが建物Ａが台板６上にある
ため、建物ＡにはＦ＝μＷ以上の力は加わらない。残り
のエネルギーは摩擦エネルギーとして吸収される。

【００２７】そして建物Ａに加わる力Ｆ以上の力で横揺
れで地震により加速されると台板６は地盤と同挙動で移
動するが、台板６が床盤８より大きく、建物Ａは台板６
に対して相対的に水平方向に往復移動する。台板６の横
揺れが大きいときには、建物Ａはストッパ７に当り制止
される。ただし、地震による横方向加速度は往復動する
加振であるため台板６に対する建物Ａの横方向移動即ち
最終の変位の絶対値は大きくないのでストッパ７に当る
ことは少ない。

【００２８】上述のように本実施の形態によれば、建物
Ａに加わる横荷重は地震の規模が大きくなったとして
も、一定値以上にはならないので建屋躯体が破壊するこ
とはまぬがれる。

【００２９】地震の縦揺れに対しても、地震の上下方向
の加速度により建物Ａが台板６から離れることはない。
従って縦揺れにおける台板６上の建物Ａの挙動は従来家
屋と同様である。

【００３０】（実施の形態２）この実施の形態２は、実
施の形態１に対して、建物Ａの横方向の移動に対してダ
ンピング抵抗を与えるものである。

【００３１】図５、図６に示すように、大回り縁９の他
の大回り縁９との仕口及び大回り縁９と床梁１１との仕
口の位置において建物Ａの壁面とストッパ７との間にス
トッパ７に交叉方向のダンパ１９を設ける。

【００３２】このダンパ１９の配列は建物Ａの全周に可
及的に平均するように配設する。

【００３３】このダンパ１９は例えば圧縮コイルばね、
液圧ダンパ、空圧ダンパ、圧縮コイルばねと組合せた液
圧又は空圧ダンパ、鉛棒、極軟鋼棒等を用いる。ダンパ
の減衰係数は当然建物Ａに加わる横荷重を所定値以下に
なるように定める。この場合は、台板６と床盤８間に摺
動部材として樹脂例えばろー、又は合成樹脂を介在して
もよい。

【００３４】（実施の形態３）本実施の形態３は図７に
示すように、地盤２０上にコンクリート盤２１を設け、
このコンクリート盤２１上に布基礎１を載置する。この
布基礎１上に建物Ｂを基礎ボルトでもって剛結する。上
記においてコンクリート盤２１の幅は布基礎１のフーテ
ィング１ａの幅よりも広く、地震による布基礎１と共に
移動する在来形の建物Ｂの移動によっても、布基礎１が
コンクリート盤２１から外れないような大きさになって
いる。このコンクリート盤２１は布基礎１の長手方向に
沿って配設されており、布基礎１の長手方向と同方向の
鉄筋２１ａと、この鉄筋２１ａと交差する鉄筋２１ｂ，
２１ｃが長手方向に間隔を置いて配設されている。上記
布基礎１は現場打設でなく成形品を用いている。

【００３５】地震の横揺れに際し、コンクリート盤２１
は布基礎１に対して摺動して横方向に移動する。これに
より、布基礎１に加わる横荷重、即ち、布基礎１と建物
Ｂとの間に加わる横荷重は制限される。

【００３６】図８は布基礎１とコンクリート盤２１の間
にシート又は板材２２を介在したものである。このシー
ト又は板材２２は図８に示すようにコンクリート盤２１
の上に一面に張り、シートの場合はそのままで板材の場
合はコンクリート盤２１と例えば基礎ボルト２３を用い
て固定する。又は板材の幅を布基礎１のフーティング１
ａの幅と同幅としてフーティング１ａの底面に固定して
もよい（図示されない）。又、図９に示すように布基礎
１の底面にシート又は板材２２ａを張り、コンクリート
盤２１の上面にシート又は板材２２ｂを張りつけるよう
にしてもよい。

【００３７】上述において地震の際の横揺れに対して布
基礎１に加わる荷重はシート又は板材２２又は２２ａ，
２２ｂがあるため、布基礎１に加わる横荷重を制限する
範囲を選択できる。

【００３８】図１０は更に、コンクリート盤２１の上方
へに突出するストッパ２１ｄを一体成形又は別体で固定
し、このストッパ２１ｄと布基礎１のフーティング１ａ
との間にダンパ１９を挿入する。このダンパ１９は既述
したものである。なおダンパ１９を設けなくてもよく、
この場合布基礎１がストッパ２１ｄを破損させる程度に
ストッパ２１ｄの形状強度としておく。

【００３９】本例においても、布基礎１とコンクリート
盤２１との間の摺動形式は図７、図８、図９等と同様で
ある。

【００４０】上述説明のシートとはポリエチレンシー
ト、塩化ビニールシート、ゴムシート等であり、板材と
は鉄板、合板、硬質合成樹脂板、石材等である。

【００４１】実施の形態は、木造軸組み建築について述
べたが、ツーバイ工法、木造パネル構造、軽量鉄骨建築
構造等の一戸建又はアパート等で軽骨の建物に対しても
同様に適用される。又、基礎を布基礎で説明したがべた
基礎、玉石（天然石、人工）基礎等の基礎の場合につい
ても同様であり、玉石の場合はコンクリート盤の、大き
さは玉石の地震による移動範囲をカバーできるように独
立して玉石毎に設けてもよい。又、実施の形態ではコン
クリート盤を定形のものとしたが基礎を受ける面が平で
あればよいので捨てコンクリートの表面を平面度をよく
して捨てコンクリートをコンクリート盤としてもよい。

【００４２】

【発明の効果】本出願に係る第１の発明は、台板上に床
盤を摺動可能に設け、床盤上に躯体を設けたため地震に
よる躯体に加わる横荷重を小さくできる。従って建物の
耐震性を増大できる。

【００４３】本出願に係る第２の発明は、第１の発明に
おいて台板上に躯体又は床盤の水平方向の移動量を制限
するストッパを設けたため、極めて大きな地震による横
揺れにより、建物がストッパに当ってもストッパが横荷
重を吸収して破壊するので建物が台板上からはみ出して
移動するのを止める効果がある。

【００４４】本出願に係る第３の発明は、第２の発明に
おいて躯体又は床盤間に緩衝部材を設けたことにより、
地震による建物の横方向の移動に対して建物に対する横
荷重を所定内とし乍ら、建物の移動量を小さくできる。

【００４５】本出願に係る本発明の第４の発明は、地盤
上に水平な表面を持つコンクリート盤を設け、このコン
クリート盤上に基礎を水平方向に移動可能に設けたた
め、基礎上の家屋は従来のままで地震による基礎に加わ
る横荷重を小さくできる。従って建物の耐震性を増大で
きる。

【００４６】本出願に係る第５の発明は、第４の発明に
おいてコンクリート盤を捨てコンクリートとしたことに
より経済性にすぐれる。

【００４７】本出願に係る本発明の第６の発明は、第４
又は第５の発明においてコンクリート盤と基礎間にシー
ト又は板材を介在させたので、地震による基礎に加わえ
る横荷重を選択できる。又、シート又は板材を基礎の底
面の型面として基礎の型枠をこの板材上に配設して現場
打設が可能となる。

【００４８】本出願に係る本発明の第７の発明は、第６
の発明において、基礎の水平方向移動量を制限するスト
ッパを設けたことにより、地震により建物が著しく横方
向へ移動するのを防止できる。

【００４９】本出願に係る本発明の第８の発明は、第７
の発明において、ストッパと基礎間に緩衝部材を設けた
ことにより、基礎に加わる横荷重を制限しながら、基礎
のコンクリート盤に対する相対的な移動量を制限でき
る。

【００５０】本出願に係る本発明の第９の発明は、第１
から第８の何れか１つの発明において、基礎を一部地面
下にある布基礎としたことにより、地盤が布基礎の横方
向の移動に対して制振抵抗となり、建物に加える横方向
加速度を減少させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の要部を示す斜視図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態１の建造物の斜視図であ
る。

【図３】床盤と床盤上の躯体との固定方法を示す縦断面
図である。

【図４】本発明の作用を示す説明図である。

【図５】本発明の実施の形態２の要部を示す斜視図であ
る。

【図６】本発明の実施の形態２の建造物の斜視図であ
る。

【図７】本発明の実施の形態３の要部縦断面図である。

【図８】本発明の実施の形態３の変形例の要部縦断面図
である。

【図９】本発明の実施の形態３の他の変形例の要部縦断
面図である。

【図１０】本発明の実施の形態３の更に他の変形例の要
部縦断面図である。

【符号の説明】

１…布基礎 ２…土台 ３…束石 ４…床束 ５…大引 ６…台板 ７…ストッパ ８…床盤 ８ａ…凹部 ９…大回り縁 １１…床梁 １２…ボルトナット １２ａ…ボルト頭 １２ｂ…ナッ
ト １３…根太 １４…床板 １５…柱 １６…１階部分 １７…２階部分 １８…屋根 １９…ダンパ ２０…地盤 ２１…コンクリート盤 ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…鉄筋
２１ｄ…ストッパ ２２…シート又は板材 ２２ａ，２２ｂ…シート又は板
材 ２３…基礎ボルト Ａ…建物 Ｇ…重心 Ｍ…建物の質量 α…地震の横加速度

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基礎上に設けた土台と、土台上に水平に
   張りつけた厚板の台板と、前記厚板に接して摺動可能に
   設けた厚板の床盤と、前記床盤上に固定して設けた躯体
   と、を有することを特徴とする建築構造。
2. 【請求項２】 前記躯体又は床盤の水平方向移動量を制
   限するストッパを前記台板に設けたことを特徴とする請
   求項１に記載の建築構造。
3. 【請求項３】 前記ストッパと前記躯体又は床盤間に緩
   衝部材を設けたことを特徴とする請求項２に記載の建築
   構造。
4. 【請求項４】 基礎を設けた建築構造において、地盤上
   に水平な表面を持つコンクリート盤を設け、このコンク
   リート盤上に基礎を水平方向に移動可能に設けたことを
   特徴とする建築構造。
5. 【請求項５】 上記コンクリート盤は捨てコンクリート
   である請求項４に記載の建築構造。
6. 【請求項６】 コンクリート盤と基礎間にシート又は板
   材を介在した請求項４又は５に記載の建築構造。
7. 【請求項７】 前記基礎の水平方向移動量を制限するス
   トッパを設けた請求項４又は６に記載の建築構造。
8. 【請求項８】 前記ストッパと基礎間に緩衝部材を設け
   た請求項７に記載の建築構造。
9. 【請求項９】 基礎は布基礎であり、布基礎が一部地面
   下にある請求項１から８の何れか１つに記載の建築構
   造。