JPH10338938A - 戸建建造物用基礎防振構造 - Google Patents
戸建建造物用基礎防振構造Info
- Publication number
- JPH10338938A JPH10338938A JP14927797A JP14927797A JPH10338938A JP H10338938 A JPH10338938 A JP H10338938A JP 14927797 A JP14927797 A JP 14927797A JP 14927797 A JP14927797 A JP 14927797A JP H10338938 A JPH10338938 A JP H10338938A
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- JP
- Japan
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- vibration
- foundation
- concrete
- rubber
- building
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一般住宅のような戸建建造物における、垂直
方向の振動は勿論のこと水平方向の振動に対しても効果
的な防振構造を提供する。 【解決手段】 戸建建造物の基礎２とその近傍のコンク
リート施工体１間でかつ基礎の底面と側面に防振材３を
配置した。また、戸建建造物の基礎を底面から支持する
基礎杭７の頭部及び頭部側面に防振材３を配置したこと
を特徴とする戸建建造物用基礎防振構造である。
方向の振動は勿論のこと水平方向の振動に対しても効果
的な防振構造を提供する。 【解決手段】 戸建建造物の基礎２とその近傍のコンク
リート施工体１間でかつ基礎の底面と側面に防振材３を
配置した。また、戸建建造物の基礎を底面から支持する
基礎杭７の頭部及び頭部側面に防振材３を配置したこと
を特徴とする戸建建造物用基礎防振構造である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として住宅とし
て用いる戸建建造物を地震,車輌走行等の振動から保護
(防振)するための戸建建造物用基礎防振構造に関する。
て用いる戸建建造物を地震,車輌走行等の振動から保護
(防振)するための戸建建造物用基礎防振構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】建造物を外部振動から保護、又は振動の
低減を可能にする試みは、例えば特開昭55-155829号,特
開平3-257224号,特開平6-228974号などがある。これら
はいずれも割ぐりやコンクリート基礎の上にゴム層(防
振材)を配置し、その上に建造物の基礎を形成してい
る。ゴムシートを平面的に配置したものであるから、加
速度応答は低減するが、建造物全体が水平振動に対する
変位応答は増大し、特に建造物にロッキング振動が発生
し、(例えば、図８中に実線で示すように、横方向(水平
方向)共振倍率をみると、通常必要とされる40Ｈz程度以
下の振動領域に共振倍率の高い部分が存在し、水平振動
には防振効果がない)居住者の感覚上問題がある。すな
わち、通常の40Ｈz程度以下の周波数の水平振動から、
戸建建造物を保護、又は振動の低減を期待することはで
きない。
低減を可能にする試みは、例えば特開昭55-155829号,特
開平3-257224号,特開平6-228974号などがある。これら
はいずれも割ぐりやコンクリート基礎の上にゴム層(防
振材)を配置し、その上に建造物の基礎を形成してい
る。ゴムシートを平面的に配置したものであるから、加
速度応答は低減するが、建造物全体が水平振動に対する
変位応答は増大し、特に建造物にロッキング振動が発生
し、(例えば、図８中に実線で示すように、横方向(水平
方向)共振倍率をみると、通常必要とされる40Ｈz程度以
下の振動領域に共振倍率の高い部分が存在し、水平振動
には防振効果がない)居住者の感覚上問題がある。すな
わち、通常の40Ｈz程度以下の周波数の水平振動から、
戸建建造物を保護、又は振動の低減を期待することはで
きない。
【０００３】また、オフィスビルその他のビルの水平振
動の吸収については特開平2-157326号や特開平6-10369
号がみられるが、これらはビルの地下部分の全体を弾性
部材によって覆うとか、地下壁と地盤を補強する壁面と
の間にゴム球を充填しており建造物も大規模なもので、
一般住宅等の戸建建造物に実施するような構造のもので
はないし、地下部分の構造体側は鉄筋コンクリートの高
剛性のいわゆる剛構造であるが、地盤側については、軟
弱地盤は低剛性であり、従ってゴム−地盤系の波動エネ
ルギー反射率は小さく、減衰量は小さいものとなる。戸
建建造物における垂直方向の振動及び水平方向の振動の
総合的効果的な防振構造について検討された例がみられ
ない。
動の吸収については特開平2-157326号や特開平6-10369
号がみられるが、これらはビルの地下部分の全体を弾性
部材によって覆うとか、地下壁と地盤を補強する壁面と
の間にゴム球を充填しており建造物も大規模なもので、
一般住宅等の戸建建造物に実施するような構造のもので
はないし、地下部分の構造体側は鉄筋コンクリートの高
剛性のいわゆる剛構造であるが、地盤側については、軟
弱地盤は低剛性であり、従ってゴム−地盤系の波動エネ
ルギー反射率は小さく、減衰量は小さいものとなる。戸
建建造物における垂直方向の振動及び水平方向の振動の
総合的効果的な防振構造について検討された例がみられ
ない。
【０００４】一般住宅等の戸建建造物を軟弱地盤に施工
する場合、まず、コンクリート又はソイルセメント等の
杭で補強し、その上に基礎を形成する例が多い。これま
では杭の上部へ直接基礎を形成するか、又は防振を目的
として杭の上部へゴム弾性体を載置し、その上に布基礎
を形成する程度であった。施工時にはゴム弾性体を正確
に配置する必要があるし、水平方向の振動によってゴム
弾性体にズレが生じたり、外れる等の難点があった。
する場合、まず、コンクリート又はソイルセメント等の
杭で補強し、その上に基礎を形成する例が多い。これま
では杭の上部へ直接基礎を形成するか、又は防振を目的
として杭の上部へゴム弾性体を載置し、その上に布基礎
を形成する程度であった。施工時にはゴム弾性体を正確
に配置する必要があるし、水平方向の振動によってゴム
弾性体にズレが生じたり、外れる等の難点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は大規模な建造
物ではなく、一般住宅のような戸建建造物における、垂
直方向の振動は勿論のこと、水平方向の振動に対しても
効果的な防振構造について検討した。
物ではなく、一般住宅のような戸建建造物における、垂
直方向の振動は勿論のこと、水平方向の振動に対しても
効果的な防振構造について検討した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を検討した結
果、戸建建造物の基礎とその近傍のコンクリート施工体
間でかつ基礎の底面と側面に防振材を配置したことを特
徴とする戸建建造物用基礎防振構造を開発した。ここに
いう基礎は布基礎、独立基礎、ベタ基礎等通常施工され
ている総ての戸建建造物用の基礎をいう。戸建建造物と
は、マンションやビルのような多数戸(世帯)、会社組織
等が入って利用するような規模の大きな建造物ではな
く、各戸に独立した小規模の建造物をいう。コンクリー
ト施工体とは基礎が形成される地盤へ基礎との間に防振
材が設置可能な間隔を置いて形成されるコンクリート製
の躯体をいう。防振材には、通常のゴムシート、支持プ
レート間にゴム弾性体を有する防振ゴム、ダイナミック
ダンパー等を一種又は複数種併用して用いることができ
る。ゴムシートにはバージンゴム以外に、廃タイヤ等の
スクラップゴムをチップ化し、バインダーで成形したも
の、廃コンベアベルト等を例示することができる。
果、戸建建造物の基礎とその近傍のコンクリート施工体
間でかつ基礎の底面と側面に防振材を配置したことを特
徴とする戸建建造物用基礎防振構造を開発した。ここに
いう基礎は布基礎、独立基礎、ベタ基礎等通常施工され
ている総ての戸建建造物用の基礎をいう。戸建建造物と
は、マンションやビルのような多数戸(世帯)、会社組織
等が入って利用するような規模の大きな建造物ではな
く、各戸に独立した小規模の建造物をいう。コンクリー
ト施工体とは基礎が形成される地盤へ基礎との間に防振
材が設置可能な間隔を置いて形成されるコンクリート製
の躯体をいう。防振材には、通常のゴムシート、支持プ
レート間にゴム弾性体を有する防振ゴム、ダイナミック
ダンパー等を一種又は複数種併用して用いることができ
る。ゴムシートにはバージンゴム以外に、廃タイヤ等の
スクラップゴムをチップ化し、バインダーで成形したも
の、廃コンベアベルト等を例示することができる。
【０００７】また、戸建建造物の基礎を底面から支持す
る基礎杭の頭部及び側面に防振材を配置したことを特徴
とする戸建建造物用基礎防振構造とした。基礎杭の頭部
及び側面に防振材を配置すると共に、基礎の底面と側面
に防振材を配置した二重防振構造とすることもできる。
る基礎杭の頭部及び側面に防振材を配置したことを特徴
とする戸建建造物用基礎防振構造とした。基礎杭の頭部
及び側面に防振材を配置すると共に、基礎の底面と側面
に防振材を配置した二重防振構造とすることもできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は布基礎へ本発明を実施した
例の下面方向からみた斜視図であり、図２は施工断面図
である。これらの図にみられるように、地盤土壌内に対
して溝状に形成されたコンクリート施工体１の中へ布基
礎２の底面と側面部分へ防振材３を配置している。この
例では戸建住宅の布基礎を示している。防振材３はバー
ジンゴムの成形シートである。成形シートはこの例では
全面に配置しているが、設計仕様上局部的に配置しても
よい。
例の下面方向からみた斜視図であり、図２は施工断面図
である。これらの図にみられるように、地盤土壌内に対
して溝状に形成されたコンクリート施工体１の中へ布基
礎２の底面と側面部分へ防振材３を配置している。この
例では戸建住宅の布基礎を示している。防振材３はバー
ジンゴムの成形シートである。成形シートはこの例では
全面に配置しているが、設計仕様上局部的に配置しても
よい。
【０００９】布基礎２とコンクリート施工体１とそれら
の間の防振材３は、コンクリート−ゴム−コンクリート
の３層系を形成している。その入射波に対する透過波の
振幅比である変位波動伝達率(τ)のグラフを図10に示
す。３層系においてＩ層とIII層は共にコンクリート層
の同一媒体であるとき、変位波動伝達率τは、 τ＝４α12[(１＋α12)4＋(１−α12)4−２(１−α12 2)
2cos(２ωＨ/Ｖ2)]~1′2 で表される(騒音振動対策ハンドブック,1982,P424,社団
法人 音響材料協会編)。 ここでα12；Ｉ層からII層へ波動が透過されるときの波
動インピーダンス比 ω ；２πｆ、ｆは波動周波数 Ｈ ；II層(ゴム層)の厚み Ｖ2 ；II層の横波速度 図10に示すグラフは上式に諸元を代入して計算したもの
である。ゴム層の外にコンクリート層のある３層系を形
成することによって、制振(振動絶縁)が比較的短い距離
で効果的に行われることが分かる。このように波動イン
ピーダンスの異なる層を重ね合わせると、成層構造が周
波数フイルターとしての効果をもつことが明らかとなっ
ており、本発明は布基礎の制振にこの原理を採用してい
る。この例において、コンクリート(波動インピーダン
ス=8.05×106)から防振材(ゴム)３(波動インピーダンス
=5.5×104)に対する波動インピーダンス比(α12)は16Ｈ
zの振動周波数の場合で0.0068と極めて低い値となって
いる。したがって、布基礎付近の変位波動伝達率を大き
く低減することができる。地盤に設けたコンクリート施
工体間でかつ基礎の底面と側面に防振材を配置したこと
の理由がここにある。
の間の防振材３は、コンクリート−ゴム−コンクリート
の３層系を形成している。その入射波に対する透過波の
振幅比である変位波動伝達率(τ)のグラフを図10に示
す。３層系においてＩ層とIII層は共にコンクリート層
の同一媒体であるとき、変位波動伝達率τは、 τ＝４α12[(１＋α12)4＋(１−α12)4−２(１−α12 2)
2cos(２ωＨ/Ｖ2)]~1′2 で表される(騒音振動対策ハンドブック,1982,P424,社団
法人 音響材料協会編)。 ここでα12；Ｉ層からII層へ波動が透過されるときの波
動インピーダンス比 ω ；２πｆ、ｆは波動周波数 Ｈ ；II層(ゴム層)の厚み Ｖ2 ；II層の横波速度 図10に示すグラフは上式に諸元を代入して計算したもの
である。ゴム層の外にコンクリート層のある３層系を形
成することによって、制振(振動絶縁)が比較的短い距離
で効果的に行われることが分かる。このように波動イン
ピーダンスの異なる層を重ね合わせると、成層構造が周
波数フイルターとしての効果をもつことが明らかとなっ
ており、本発明は布基礎の制振にこの原理を採用してい
る。この例において、コンクリート(波動インピーダン
ス=8.05×106)から防振材(ゴム)３(波動インピーダンス
=5.5×104)に対する波動インピーダンス比(α12)は16Ｈ
zの振動周波数の場合で0.0068と極めて低い値となって
いる。したがって、布基礎付近の変位波動伝達率を大き
く低減することができる。地盤に設けたコンクリート施
工体間でかつ基礎の底面と側面に防振材を配置したこと
の理由がここにある。
【００１０】図８及び図９は基礎のコンクリート側面に
防振材(ゴム)３が有る場合と無い場合の、横方向共振倍
率(図８）と上下方向(縦)方向共振倍率(図９)の解析値
を示す。底面だけでなく、側面にも防振材(ゴム)３が有
ると(破線)、通常発生する振動の40Ｈz程度以下の領域
に、水平振動の場合でゴムが無い場合に現われていた共
振ピークが現われない。つまり、40Ｈz程度までの領域
の制振が効果的に行われ、建造物に対して外部地盤から
の振動が絶縁されるのが分かる。外部地盤すなわち、建
造物が建てられる地盤に関しては、セメント系処理地盤
にすると、図２に例示したコンクリート施工体１に代わ
るものとなる。
防振材(ゴム)３が有る場合と無い場合の、横方向共振倍
率(図８）と上下方向(縦)方向共振倍率(図９)の解析値
を示す。底面だけでなく、側面にも防振材(ゴム)３が有
ると(破線)、通常発生する振動の40Ｈz程度以下の領域
に、水平振動の場合でゴムが無い場合に現われていた共
振ピークが現われない。つまり、40Ｈz程度までの領域
の制振が効果的に行われ、建造物に対して外部地盤から
の振動が絶縁されるのが分かる。外部地盤すなわち、建
造物が建てられる地盤に関しては、セメント系処理地盤
にすると、図２に例示したコンクリート施工体１に代わ
るものとなる。
【００１１】コンクリート−ゴム−コンクリートの３層
構造は、図３のように更に外方へ防振材３とコンクリー
ト施工体１を設けることによって多層化することがで
き、より振動の絶縁を増すことができる。この例では防
振材３は廃タイヤを平均粒子径３〜６mmに裁断したもの
をウレタン系バインダーでプレート状に形成している。
構造は、図３のように更に外方へ防振材３とコンクリー
ト施工体１を設けることによって多層化することがで
き、より振動の絶縁を増すことができる。この例では防
振材３は廃タイヤを平均粒子径３〜６mmに裁断したもの
をウレタン系バインダーでプレート状に形成している。
【００１２】図４は、防振材３が従来より他の制振の必
要とされている分野で用いられている防振ゴム、すなわ
ち、鋼板の支持プレート４,４間にゴム弾性体５を有す
る防振素子を複数個用いた他の実施例である。この例で
は、防振材３としての防振ゴム(防振素子)は布基礎２の
底面に高荷重に耐えるもの、側面に低荷重用のものを用
いるなど、使用部位によって変えることができる。防振
材３として防振ゴムを用いた場合局部的となるが、必要
に応じて空間部にゴム,プラスチックチップ等のスクラ
ップ品の弾性体を充填することができる。
要とされている分野で用いられている防振ゴム、すなわ
ち、鋼板の支持プレート４,４間にゴム弾性体５を有す
る防振素子を複数個用いた他の実施例である。この例で
は、防振材３としての防振ゴム(防振素子)は布基礎２の
底面に高荷重に耐えるもの、側面に低荷重用のものを用
いるなど、使用部位によって変えることができる。防振
材３として防振ゴムを用いた場合局部的となるが、必要
に応じて空間部にゴム,プラスチックチップ等のスクラ
ップ品の弾性体を充填することができる。
【００１３】図５の実施例では防振材３が上記防振ゴム
と内部に動吸振器、いわゆるダイナミックダンパー６を
併用した例である。この場合も必要に応じて空間部にゴ
ム,プラスチックチップ等のスクラップ品の弾性体を充
填することができる。
と内部に動吸振器、いわゆるダイナミックダンパー６を
併用した例である。この場合も必要に応じて空間部にゴ
ム,プラスチックチップ等のスクラップ品の弾性体を充
填することができる。
【００１４】図６は戸建建造物の布基礎２を底面から支
持する基礎杭７の頭部及び頭部側面に防振材３を配置し
た例である。布基礎２の底面には基礎杭７を受ける凹部
８があり、凹部８の大きさは基礎杭７の頭部及び頭部側
面の防振材３が嵌まる程度である。この例でも布基礎２
の底面のコンクリートと防振材３及び基礎杭７がコンク
リート−ゴム−コンクリートの３層構造を形成してお
り、このことにより布基礎付近の変位波動伝達率を大き
く低減することができる。
持する基礎杭７の頭部及び頭部側面に防振材３を配置し
た例である。布基礎２の底面には基礎杭７を受ける凹部
８があり、凹部８の大きさは基礎杭７の頭部及び頭部側
面の防振材３が嵌まる程度である。この例でも布基礎２
の底面のコンクリートと防振材３及び基礎杭７がコンク
リート−ゴム−コンクリートの３層構造を形成してお
り、このことにより布基礎付近の変位波動伝達率を大き
く低減することができる。
【００１５】図７は下方に防振材３と基礎杭７を受ける
凹部８があり、上方に防振材３と布基礎２を受ける凹部
９を設けた上下に凹部のある躯体10を基礎杭７と布基礎
２の間に介在させた例である。基礎杭７も布基礎２も防
振材３,３が躯体10との間に介在しているので、振動は
コンクリート−ゴム−コンクリート−ゴム−コンクリー
トの多層構造を形成しており、これまでにない振動の大
きな絶縁を可能にしている。これまでの例は布基礎を支
持するようになっているが、独立基礎やベタ基礎の支持
も同様に実施できる。
凹部８があり、上方に防振材３と布基礎２を受ける凹部
９を設けた上下に凹部のある躯体10を基礎杭７と布基礎
２の間に介在させた例である。基礎杭７も布基礎２も防
振材３,３が躯体10との間に介在しているので、振動は
コンクリート−ゴム−コンクリート−ゴム−コンクリー
トの多層構造を形成しており、これまでにない振動の大
きな絶縁を可能にしている。これまでの例は布基礎を支
持するようになっているが、独立基礎やベタ基礎の支持
も同様に実施できる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によって、主として住宅として用
いる戸建建造物を地震,車輌走行等の振動から保護(防
振)することができることとなった。
いる戸建建造物を地震,車輌走行等の振動から保護(防
振)することができることとなった。
【図１】布基礎へ本発明を実施した例の底面方向からみ
た一部破断斜視図である。
た一部破断斜視図である。
【図２】布基礎へ本発明を実施した例の施工断面図であ
る。
る。
【図３】他の実施例の多層防振構造例の施工断面図であ
る。
る。
【図４】防振ゴムを用いた例の図２相当施工断面図であ
る。
る。
【図５】ダイナミックダンパーを用いた例の図２相当施
工断面図である。
工断面図である。
【図６】戸建建造物の布基礎を底面から支持する基礎杭
の頭部及び頭部側面に防振材を配置した例の施工断面図
である。
の頭部及び頭部側面に防振材を配置した例の施工断面図
である。
【図７】凹部のある躯体を基礎杭と布基礎の間に介在さ
せ同時に防振材を躯体との間に介在させた例の施工断面
図である。
せ同時に防振材を躯体との間に介在させた例の施工断面
図である。
【図８】横方向共振倍率と周波数との関係を示すグラフ
である。
である。
【図９】上下方向(縦)方向共振倍率と周波数との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図１０】コンクリート−ゴム−コンクリート系の変位
波動伝達率(τ)と絶縁層(Ｈ)との関係を示すグラフであ
る。
波動伝達率(τ)と絶縁層(Ｈ)との関係を示すグラフであ
る。
１ コンクリート施工体 ２ 布基礎 ３ 防振材 ４ 支持プレート ５ ゴム弾性体 ６ ダイナミックダンパー ７ 基礎杭 ８ 基礎杭を受ける凹部 ９ 基礎を受ける凹部 10 躯体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩下 嗣也 岡山県倉敷市連島町矢柄四の町4630番地 倉敷化工株式会社内 (72)発明者 橋本 光則 岡山県岡山市津島新野２丁目２番20号 (72)発明者 白神 敦秀 岡山県岡山市福田1007−１ キゥイビリッ ジ202号
Claims (2)
- 【請求項１】 戸建建造物の基礎とその近傍のコンクリ
ート施工体間でかつ基礎の底面と側面に防振材を配置し
たことを特徴とする戸建建造物用基礎防振構造。 - 【請求項２】 戸建建造物の基礎を底面から支持する基
礎杭の頭部及び頭部側面に防振材を配置したことを特徴
とする戸建建造物用基礎防振構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14927797A JPH10338938A (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 戸建建造物用基礎防振構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14927797A JPH10338938A (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 戸建建造物用基礎防振構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10338938A true JPH10338938A (ja) | 1998-12-22 |
Family
ID=15471703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14927797A Pending JPH10338938A (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 戸建建造物用基礎防振構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10338938A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005187112A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Mitsubishi Electric Corp | エレベータ装置並びにエレベータ昇降路の形成方法 |
| JP2011157800A (ja) * | 2010-02-01 | 2011-08-18 | Hiroshi Sano | 戸建て住宅用免震工法 |
-
1997
- 1997-06-06 JP JP14927797A patent/JPH10338938A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005187112A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Mitsubishi Electric Corp | エレベータ装置並びにエレベータ昇降路の形成方法 |
| JP4494005B2 (ja) * | 2003-12-25 | 2010-06-30 | 三菱電機株式会社 | エレベータ装置 |
| JP2011157800A (ja) * | 2010-02-01 | 2011-08-18 | Hiroshi Sano | 戸建て住宅用免震工法 |
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