(57)【要約】【課題】  低層建造物に適して構造が簡単で施工が容易、建造物の重量を支持できる免震構造であって、地震以外の例えば台風、強風などの外力に対しては安定している免震構造を提供する。【解決手段】  基礎（Ｂ）上面と建造物（Ｃ）下面とにそれぞれ対向してフランジ面（１ａ、２ａ）を一端に形成した円筒状の枠体（１、２）を固着し、それらの枠体（１、２）間に複数の剪断リング（３）を介装し、これらの枠体（１、２）および剪断リング（３）で形成される円筒状の枠内にゴムチップ（４）を予圧縮状態で圧入している。【選択図】  図１
2010071022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎と建造物との間に介装する建造物の免震構造において、フランジ面を一端に形成した円筒状の枠体を基礎上面と建造物下面とにそれぞれ対向して固着し、それらの枠体間に複数の剪断リングを介装し、これらの枠体および剪断リングで形成される円筒状の枠内に弾塑性体を予圧縮状態で圧入していることを特徴とする建造物の免震構造。
【請求項２】
基礎と建造物との間に介装する建造物の免震構造において、円盤状の枠体を基礎上面と建造物下面とにそれぞれ対向して固着し、それらの枠体間に管状部材を介装し、該管状部材の内部に弾塑性体を予圧縮状態で圧入していることを特徴とする建造物の免震構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建造物、特に一戸建て低層建造物に適した免震構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高層ビル等においては、地盤上に建造物を支持する免震構造に、例えば積層ゴムを用いて免震性を持たせる技術が採用されている。
しかし、低層建造物、特に一戸建てに対して積層ゴムを用いることは、建造物の規模の点から適当ではなく、また、コストの点からも実施されていない。
【０００３】
ここで、建造物の免震構造として要求される特性は、第１に、当該建造物の荷重を支持出来るだけの荷重支持特性であり、第２に、微細な振動に対してはそれ自体弾性的に振動することが無く、一定以上の振動が生じた時にのみ弾性的に振動する特性である。
【０００４】
すなわち、上記した第１の荷重支持特性が無ければ、建造物の下方で基礎の上方に免震構造を設けることが出来ない。
一方、微細な振動に対して免震構造が弾性的に振動してしまうと、強風や微震に対しても建造物全体が弾性的に振動してしまうこととなり、建造物、特に一戸建て住宅が充足するべき居住性が劣悪なものになってしまう。
【０００５】
そのため、低層建造物に施工するのに適しており、構造が簡単で施工が容易な免震構造であって、かつ建造物の重量を支持でき、地震以外の例えば台風、強風などの水平方向の外力に対しては変位が生じない様な、建造物免震構造の免震技術（免震構造）が望まれていた。
しかし、上述した荷重支持特性と、微細な振動に対しては弾性的に振動せず一定以上の振動が生じれば弾性的に振動する特性とを充足し、一戸建て住宅の様な低層建造物に好適に施工出来る様な建造物の免震構造は、未だに提供されていないのが現状である。
【０００６】
その他の従来技術としては、例えば、大径ボールをボール支承部材に複数の小径ボールを介して転動自在に支持し、ボール支承部材に保護環を設け、保護環内に潤滑剤を封入した技術が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、係る技術では、大小径のボールや多数種類の部材が必要であるのに加えて、潤滑剤が必要であり、製造労力及びコストが大きいという問題がある。
【特許文献１】特開２００８−２０２３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述した様な従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、建造物の荷重を十分に支持することが出来て、微細な振動に対しては弾性的に振動せず一定以上の振動が生じれば弾性的に振動する特性を有しており、しかも、一戸建て住宅の様な低層建造物に好適に施工出来る様な建造物の免震構造の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者は種々の研究・検討の結果、廃タイヤから製作したゴムチップが、良好な減衰性能を有していることに注目し、一戸建て住宅の様な低層建造物に適した建造物の免震構造を創作するに至った。
【０００９】
本発明の建造物の免震構造は、基礎と建造物との間に介装される建造物の免震構造（或いは、基礎と建造物との間に介装され、建造物を支持する免震構造で構成される建造物の免震構造）において、フランジ面を一端に形成した円筒状の枠体を基礎上面と建造物下面とにそれぞれ対向して固着し、それらの枠体間に複数の剪断リングを介装し、これらの枠体および剪断リングで形成される円筒状の枠内に弾塑性体（例えばゴムチップ）を予圧縮状態で圧入している。
【００１０】
前記弾塑性体（例えばゴムチップ）は、廃タイヤを裁断して製作するのが好ましい。
或いは、前記剪断リングは４層以上とするのが好ましい。
【００１１】
また本発明の建造物の免震構造は、基礎と建造物との間に介装する建造物の免震構造において、円盤状の枠体を基礎上面と建造物下面とにそれぞれ対向して固着し、それらの枠体間に管状部材を介装し、該管状部材の内部に弾塑性体（例えばゴムチップ）予圧縮状態で圧入している。
【発明の効果】
【００１２】
係る構成を具備する本発明の建造物の免震構造によれば、建造物に水平方向の入力があった場合に、その入力が所定値以下で剪断リング（外周リング）間の摩擦力を上回ることは無く、静摩擦の範囲となる。そのため、剪断リング相互の相対位置は変化せず、この免震構造の全体が剛体として作用する。
従って、強風や微震による微細な水平方向振動に対して、免震構造が弾性的に振動して、建造物の居住性に悪影響を及ぼしてしまうことが防止される。
【００１３】
一方、建物に入力された水平方向振動が、例えば強震レベルの比較的大きな振動（所定値以上の振動）である場合には、係る振動は剪断リング相互の摩擦力を上回り、動摩擦の範囲となり、リング間で相対変位が生じる。
しかしながら、前記枠体および剪断リングで形成される円筒状の枠内に弾塑性体（例えばゴムチップ）を予圧縮状態で圧入しているので、剪断リング相互に相対変位が生じても、予圧縮状態で圧入された弾塑性体（例えばゴムチップ）により当該振動は減衰される。上述した通り、弾塑性体、特にゴムチップは非常に優秀な減衰特性を具備しているので、剪断リング相互に相対変位が生じさせる様な比較的強い水平方向振動が入力されても、当該振動は十分に減衰されて、建造物に悪影響を与えることは無い。
すなわち、所定値以上の振動に対しては、本発明の免震構造は全体として弾性体として作用して、当該振動を減衰し、建造物を保護するのである。
【００１４】
ここで、弾塑性体（例えばゴムチップ）による予圧力、弾塑性体（例えばゴムチップ）の充填量を適正に調整することによって、地震により入力される振動に対しする所定強さ或いはスレショルドレベルを自由に設定することが出来る。ここで、所定強さ（例えば、震度３）以上では、免震構造は全体が弾性体として作用して免震作用を行い、台風や強風等の所定強さ未満の振動に対しては免震構造は剛体として作用し弾性的には振動しない。
【００１５】
換言すれば、本発明によれば、弾塑性体（例えばゴムチップ）による予圧力或いは弾塑性体（例えばゴムチップ）の充填量を適正に調整することにより、係る「所定強さ」を自由に設定出来るのである。
【００１６】
さらに本発明によれば、建造物の重量による垂直荷重は、剪断リングで負担するので、当該剪断リングの材質を適宜設定することにより、安定した免震構造を構成することができる。
【００１７】
これに加えて、前記枠体内に挿入する弾塑性体（例えばゴムチップ）の量（予圧力）を調整すれば、外周の剪断リングおよび枠体部が負担する垂直方向荷重と、内部の弾塑性体（例えばゴムチップ：予圧されて全体が単一のマスとなったゴムチップ）が負担する垂直方荷重とを調節して、建造物全体の重量の分担割合を変えることができる。
【００１８】
上述した様に、弾塑性体（例えばゴムチップ）は非常に良好な減衰特性を有しているので、円盤状の枠体を基礎上面と建造物下面とにそれぞれ対向して固着し、それらの枠体間に管状部材を介装し、該管状部材の内部に弾塑性体（例えばゴムチップ）を予圧縮状態で圧入している本発明の建造物の免震構造（請求項２）によれば、地震等により生じた強大な振動を確実に減衰して、建造物の破壊等を確実に防止出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
図１には、基礎Ｂ上面と建造物Ｃ下面との間に介装されて建造物を支持している複数の免震構造Ｓの１つが示されている。
なお、免震構造全体を包括的に示す記号Ｓは、図１及び図６で用いられている。
図１において、免震構造Ｓは、基礎側枠体１、複数に積層された剪断リング３、建造物側枠体２を有している。
【００２０】
基礎側枠体１は、そのフランジ状の底部１ａがアンカーボルト５によって基礎Ｂ上に固着されており、その底部１ａ上には円筒状の枠部１ｂが形成されている。
基礎側枠体の枠部１ｂの上面には、例えばステンレス鋼製の複数（図示の例では５枚）の剪断リング３が積重ねて載置され、さらにその上には建造物側枠体２が載置されている。
剪断リング３は、その断面（図１においては、建造物側枠体２に隣接したリング３のみにハッチングを付している）が「エ」字状をしており、「エ」字状断面の上下のフランジ部分は、当該フランジ間の縦棒状の部分に比較して、左右方向寸法が大きく構成されている。剪断リング３の「エ」字状断面における上下フランジ部分の左右方向寸法を大きく構成することにより、後述する様に、免震性が発揮される震度（所定震度：例えば震度３）に対応した水平方向入力で、剪断リング３が、剪断リング３間の摩擦力に抗して水平方向（横方向）にスリップ（相対変位）しても、上下の剪断リング３のフランジ部分同士が接触した状態を維持して、複数積層された剪断リング３或いはその一部が脱落することを防止している。
【００２１】
建造物側枠体２は、円筒状の枠部２ｂとフランジ状の頂部２ａとを有している。そして、積層されて配置された剪断リング３上に円筒状の枠部２ｂが載置され、枠部２ｂの上部にフランジ状の頂部２ａが形成されており、フランジ状の頂部２ａは建造物Ｃ下面にボルト６によって固着されている。
【００２２】
基礎側の枠部１ｂおよび建造物側枠体の枠部２ｂと剪断リング３とで形成された円筒状枠（図示の実施形態では、全体を符号Ｆで包括的に示されている概略円筒状の枠）内には、弾塑性体として、廃タイヤで作られたゴムチップ４が予圧縮された状態で収容されている。換言すれば、基礎側の枠部１ｂおよび建造物側枠体の枠部２ｂと剪断リング３とで形成された円筒状枠Ｆ内に、廃タイヤで作られたゴムチップ４が弾塑性体として圧入されている。
図１〜図５において、基礎側枠体１と剪断リング３と建造物側枠体２で構成された円筒状枠は、全体を符号Ｆで示している。これに対して、基礎側枠体１と剪断リング３とにより構成される円筒状枠は、全体を符号Ｆ１で示している。
【００２３】
次に、図２〜図５を参照して本発明による免震構造の施工手順を説明する。
まず、図２に示すように、基礎側枠体１上に剪断リング３を積重ね、基礎側枠体１と剪断リング３とにより円筒状枠Ｆ１を構成する。そして、円筒状枠Ｆ１内にゴムチップ４を投入する。
【００２４】
円筒状枠Ｆ１内にゴムチップ４が所定量充填されたら（図３）、建造物側枠体２を被せて（図４）ゴムチップ４を予圧縮する。
そして図５に示すように、基礎側枠体１と剪断リング３と建造物側枠体２で構成された円筒状枠Ｆの外周に固定具９を嵌める。以って、リング３のずれの防止を図る。
【００２５】
次に、外周に固定具９を嵌めた円筒状枠Ｆ（図５参照）を、建造物Ｃと基礎Ｂとの間の所定位置に設置し、アンカーボルト５および取付けボルト６で、円筒状枠Ｆを建造物Ｃと基礎Ｂとに固着する。そして、固定具９を切断して、円筒状枠Ｆの外周から取り外す（図６：図６では固定具９を取り外した状態が示されている）。
これにより、免震構造Ｓの取り付けが完了する。
【００２６】
免震構造Ｓの円筒状枠Ｆ内に充填されるゴムチップ４は、例えば廃タイヤから製造されたゴムチップである。係るゴムチップ４は、耐久性処理および不燃性処理が為されているのが好ましい。
【００２７】
ゴムチップ４の圧縮量は、代表長さが５ｍｍより小さいゴムチップの場合には、例えば、充填時における体積の６０〜７０％程度の体積になるまで圧縮するのが好ましい。
そして、免震構造Ｓに作用する垂直方向荷重に調整して、免震性が発揮される震度（所定震度：例えば震度３）に対応した水平方向入力でリング３間が、リング３間の摩擦力に抗してスリップ（相対変位）を開始するようにせしめる。
【００２８】
すなわち、リング３、３間には適正に調整された垂直荷重が負荷されているので、例えば台風、強風などの外力によって所定震度（例えば震度３）以下の水平方向入力が作用したとしても、免震構造Ｓは全体が剛体として機能し、リング３、３間に相対変位を生じることがない。
一方、所定震度（例えば震度３）に対応する水平方向入力よりも大きな水平方向入力が作用した場合には、リング３、３間の相対変位が可能になり、免震構造Ｓは免震機能を発揮する。
【００２９】
なお、免震構造Ｓ（或いは円筒状枠Ｆ）の平面形状が円形状であるので、免震構造Ｓに対して、水平面のどの方向から入力（水平方向入力或いは外力）が作用したとしても、免震機能を発揮することが出来る。すなわち免震構造Ｓには、入力或いは外力が特定の方向から作用しなくても、必要な免震性能を発揮することが出来るので、いわゆる「方向性」がなく、入力の方向が不定な地震に対しても、十分に適応することができる。
【００３０】
図１〜図６の実施形態における作用効果を列挙する。
（１）  建築物に所定震度（例えば震度３）以上の震度で振動が作用すると、剪断リング３間に相対変位（或いはスリップ）が生じて、ゴムチップ４の減衰特性が発揮されるので、免震性が得られる。
（２）  強風その他による比較的小さな横方向の振動が作用した場合には、剪断リング３間の摩擦力により免震構造Ｓが剛体として作用するので、安定して支持される。
（３）  建造物の重量による垂直荷重は主としてリング３で支持出来る。
（４）  構造が簡単であり、且つ、施工が容易であるので、一戸建て等の低層建造物に適している。
【００３１】
次に、図７を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。
図７において、本発明の第２実施形態に係る減衰機構は、全体が符号３０で示されている。
減衰機構３０は、建造物側枠体３１と、基礎側枠体３３と、建造物側枠体３１と基礎側枠体３３との間の管（管状部材）３２とを有している。
【００３２】
ここで建造物側枠体３１は、全体が円盤状に形成されており、図示しない建造物の下面に取り付けられている。すなわち建造物側枠体３１は、建造物下面に対向して固着された円盤状の枠体であり、図１−図６の第１実施形態における建造物側枠体１に相当する部材である。
基礎側枠体３３も円盤状に形成されており、図７では図示しない基礎の上面に取り付けられている。基礎側枠体３３は、基礎上面に対向して固着された円盤状の枠体であり、図１−図６の第１実施形態における基礎側枠体２に相当する部材である。
【００３３】
建造物側枠体３１及び基礎側枠体３３は例えば鋼製であり、管３２は例えばポリ塩化ビニル製である。
管３２は取り付け金具３６により建造物側枠体３１に取り付けられ、取り付け金具３４により基礎側枠体３３に取り付けられている。
【００３４】
管３２の内部には、ゴムチップ４が所定圧力で予圧縮された状態で収容されている。
当該ゴムチップは、例えば、図１−図６の第１実施形態と同様に、廃タイヤを微細片に加工処理して作られている。
【００３５】
上述した通り、廃タイヤから製造されたゴムチップは、振動に対して非常に優秀な減衰特性を示すので、図７で示す減衰機構３０を設置した建造物に対して深度の大きな地震（強震）が作用しても、当該振動は予圧縮されたゴムチップ４により減衰される。
その結果、当該振動に対して建造物が保護されるのである。
【００３６】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態を示す断面図。
【図２】第１実施形態の施工におけるゴムチップを充填している状態を説明する図。
【図３】ゴムチップを充填し終えた状態を説明する図。
【図４】建造物側枠体を載せている状態を説明する図。
【図５】枠部外周に固定具を嵌めリングのずれ防止をした状態を説明する図。
【図６】基礎、建造物間にリングを設置した状態を説明する図。
【図７】本発明の第２実施形態を示す断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１、３３・・・基礎側枠体
２、３１・・・建造物側枠体
３・・・剪断リング
４・・・ゴムチップ
５・・・アンカーボルト
６・・・取付けボルト
Ｂ・・・基礎
Ｃ・・・建造物
Ｆ、Ｆ１・・・円筒状枠
Ｓ・・・免震構造
３０・・・減衰機構
３２・・・管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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