JPH094278A - 拘束兼解除の装置を備えた免震構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】地震の際には動揺を最少にし、強風の際には動
揺を防止する構造物を提供することを目的としている 【構成】 基礎（１）と上部構造の床盤（２）との間に
硬質の球体（４）を介在させて上部構造を支持し、基礎
（１）の上部に固定されたアンカー（５）と上部構造の
床盤（２）の裏面のフック（８）とを係留材（６）で連
結して、この係留材（６）の中間点を下方に牽引するよ
うにした構造物の、基礎（１）と床盤（２）の上下に対
応する複数箇所に貫通孔（９）設け、この上下の貫通孔
（９）にロックピン（１０）を貫通させ、この上部に管
状の支台（１１）を配置し、この支台（１１）の上に柔
軟性のある繋ぎ材（１２）でロックピン（１０）と連結
された載架物（１３）を載架した

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、構造物の基礎と最下層
の床盤との間に硬質の球体を介在せしめて構造物の上部
構造を水平的に移動可能に支持した免震構造において、
地震が発生しないか、発生してもその規模が小さい場合
は基礎と最下層の床盤との相対移動を拘束し、一定の規
模以上の地震が生じた場合はこの拘束を解除するように
した免震構造物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の免震構造物には、地震によって構
造物が受ける振動を低減するため、基礎と最下層の床盤
との間に、多数の薄い金属板とゴム板を交互にサンドイ
ッチ状に接着した水平方向に弾性を持つ積層体を介在さ
せて、地震の振動が直接建物に及ばないようにしたもの
がある。

【０００３】また、基礎と最下層の床盤との間に、スチ
ールボールのような硬質の球体を介在せしめて、その転
がり摩擦が少ないことによって、上部構造と基礎と間を
水平的に移動可能な状態にして、地震時の構造物の振動
を低減したものがある。

【０００４】

【発明が解決しょうとする課題】基礎と最下層の床盤と
の間に水平方向に弾性を持つ積層体を介在させた場合
は、地震の振動エネルギーの１部が積層体を介して構造
物に伝達されるので防振効果が減殺され、また地震の振
動周期が積層体のバネ常数と同調する範囲では共振現象
を惹起するという欠陥があった。

【０００５】また、基礎と最下層の床盤との間にスチー
ルボールのような硬質の球体を介在せしめた場合は、比
較的多く発生する強風や小地震の時に、非免震構造のも
のに比較して、上部構造がより大きく動揺して、住人に
不安感を与えるという問題点があった。

【０００６】本発明は、基礎と上部構造の間に硬質の球
体を介在させて上部構造を水平的に移動可能に支持し、
さらに拘束装置によって基礎と上部構造を拘束して平常
時には移動しないようにし、一定以上のの地震力の入力
によって自動的にこの拘束を解除して免震効果を発揮す
るようにした免震構造物を提供することを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような課
題を解決しようとするもので、基礎（１）と上部構造の
床盤（２）との間の複数カ所に硬質の球体（４）を介在
させて上部構造を支持し、基礎（１）の上部に固定され
たアンカー（５）と上部構造の床盤（２）の裏面に固定
されたフック（８）との間に係留材（６）を張ってこの
係留材（６）の中間点を下方に牽引するようにした構造
物の、基礎（１）と床盤（２）の上下に対応する複数箇
所に貫通孔（９）設け、この上下の貫通孔（９）にロッ
クピン（１０）を貫通させ、この上部に管状の支台（１
１）を固定し、柔軟性のある繋ぎ材（１２）でロックピ
ン（１０）と連結され一定の質量を有する載架物（１
３）をこの上に載架した。

【０００８】

【作用】以上のように構成された構造物が地霞の震動を
受ける場合、地震の水平振動によって、ロックピン１０
と柔軟な繋ぎ材１２で連結された載架物１３が支台１１
の上端から転落し、載架物１３の落下による引力によっ
て基礎１と床盤２を貫通しているロックピン１０が引き
抜かれて、基礎１と床盤２との拘束が解放される。この
場合、基礎１と床盤２の間に介在させた硬質の球体４に
よる転がり摩擦が極めて小さいことによってって基礎１
と床盤２は水平的に移動可能になり、構造物は地震の震
動の振幅に関係なくその慣性力によって原位置に留まろ
うとし、また基礎と床盤の間で各方向に張られて、中間
を下方に牽引された複数の係留材６の拘束力、すなわち
復元力によって、構造物はほぼ原位置に引き留められ、
地震による影響力が大幅に低減される。

【０００９】なおこの拘束力は、係留材に生じる重錘の
水平分力によるもので、地震の震動によって基礎１と床
盤２との水平移動量が大きくなるに従って大きくなり、
構造物の自重による慣性力と相まって免震効果がますま
す発揮される。

【００１０】

【実施例】実施例について説明する。図１は実施例の一
戸建ての住宅建築の基礎平面図であって、周壁及びその
間仕切の下部に相当する位置に基礎１が配置されてい
る。基礎１の上部の複数箇所に二枚づつのステンレスチ
ールの受板３が配置され、この２枚の受け板の間に、複
数の硬質の球体４が円形のグループとして挟まれてい
る。基礎１はこれらを介してその最下層の床盤２を含む
構造物全体を支持している。基礎１の各隅部には、図４
の斜視図に説明するように、基礎１の上部のアンカー５
と床盤２の下側に固定されたフック８の間にスチールワ
イヤーの係留材６が張られ、このそれぞれの中間に重錘
７が懸垂されている。

【００１１】また図６に示すように、構造物の平面的に
一致する１箇所または複数箇所の基礎１と床盤２の１部
に、それぞれ貫通する孔８が設けられ、この貫通孔８の
それぞれに、これを貫通する長さのロックピン１０が挿
入され基礎１と床盤２の水平移動が拘束されている。

【００１２】ロックピン１０の上方に、これを中心とし
ておおむね管状の支台１１が固定され、この支台１１の
頂部に、このパイプの内径より大ききくてその下部をロ
ックピン１０の上部と柔軟性のある繋ぎ材１２で連結さ
れた一定の重量を持つ載架物１３が載架されている。こ
の場合、ロックピン１０は容易に孔から抜けるように下
に向かってやや細くなた紡錘形となっている。また、載
架物１３を受ける支台１１の上端縁部は曲面となってい
て、載架物１３とロックピン１０を連結する繋ぎ材１１
の摩擦抵抗が削減されている。

【００１３】本発明の構造では、平常時には基礎１と床
盤２はロックピン１０によって固定されているが、一定
の規模以上の地震が発生した場合は、地震の水平振動に
よって載架物１３が支台１１の上端からから転落し、載
架物１３の重量によって基礎１と床盤２を貫通している
ロックピン１０が引き抜かれて、自動的にこの拘束が解
除され、床盤２と基礎１の相対移動が可能となる。すな
わち、構造物の上部構造が受ける地震の水平振動による
影響は大幅に低減され、免震効果が発揮される。

【００１４】すなわち地震の震動の間上部構造は、基礎
１と床盤２の間に張られ中央に重錘７が懸垂された係留
材６の復元力によってほぼ原位置に維持される。

【００１５】以上本発明を実施例について説明したが、
本発明は勿論このような実施例にだけに局限されるもの
ではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設
計の改変を施しうるものである。

【００１６】

【発明の効果】本発明の構造物は、以上説明したように
構成されているので、次のような効果を奏する。

【００１７】ロックピン１０と連結され支台１１に載架
された載架物１３の重量と大きさを適当に設計すること
によって、戴架物１３が一定の規模以上の地震の震動に
よって支台１１から落下し、その引力によってロックピ
ン１０が引き抜かれ、基礎１と床盤２の間の拘束が解放
され、基礎１と上部構造の間に介在させた硬質の球体４
と、基礎１と床盤２の間に張られた係留材６の作用によ
って、構造物は地震の間もほぼ原位置に維持され、地震
の震動の影響を大幅に削減することができる。

【００１８】この場合、基礎１と床盤２の間の摩擦力
は、たとえば鋼板と鋼球との転がり摩擦係数が「１０万
分の２」という実験値（機械便覧）のように非常に小さ
いので、重錘７が懸垂された係留材６による復元力の効
率は非常に良く、地震の震動がおさまった後も構造物は
基礎１に対して自動的にほぼ原位置に留まっているが、
さらに構造物の位置を小修正して床盤２と基礎１の貫通
孔９にロックピン１０を容易に挿入して次の地震に備え
ることができる。

【００１９】平常時は床盤２と基礎１がロックピン１０
によって相対移動を拘束されているので、強風時の風圧
によって構造物が動揺して住人に不安感をもたらすおそ
れがない。

【００２０】本発明の構造物の拘束解除装置は、ベアリ
ングに用いられるスチールボールのような耐久性のある
規格品を用いて構成することができ、単純明快な構成に
よっているので、低廉な費用で建造することができ、か
つ長期間にわたって安定した性能を期待することが出来
る。

【００２１】また、その構成部材の状態を容易に検査す
ることが出来るので、確実に維持管理を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を適用した実施例の構造物の基礎平面
図である

【図２】同上実施例の基礎と床盤の間に係留材と拘束装
置を取り付けた状況を示す断面図である

【図３】同上実施例の床盤支持部分の詳細を示す断面図
である

【図４】同上実施例の基礎の１つの隅部に係留材および
重錘７を取り付けた状況を示す斜視図である

【図５】同上実施例において、地震によって拘束が解除
された場合の基礎と床盤の関係を示す説明図である。

【図６】ロックピンとその周辺部分の関係およびその作
用を示す詳細図である

【符号の説明】

１ 基礎 ２ 床盤 ３ 受板 ４ 硬質の球体 ５ アンカー ６ 係留材 ７ 重錘 ８ フック ９ 貫通孔 １０ ロックピン １１ 支台 １２ 繋ぎ材 １３ 載架物

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基礎（１）と上部構造の床盤（２）との
   間の複数カ所に硬質の球体（４）を介在させて上部構造
   を支持し、基礎（１）の上部に固定されたアンカー
   （５）と上部構造の床盤（２）の裏面に固定されたフッ
   ク（８）とを係留材（６）で連結して、この係留材
   （６）の中間点を下方に牽引するようにした構造物の、
   基礎（１）と床盤（２）の上下に対応する複数箇所に貫
   通孔（９）設け、この上下の貫通孔（９）にロックピン
   （１０）を貫通させ、この上部に管状の支台（１１）を
   固定し、柔軟性のある繋ぎ材（１２）でロックピン（１
   ０）と連結され一定の質量を有する載架物（１３）をこ
   の上に載架したことを特徴とする拘束兼解除の装置を備
   えた免震構造物。