(57)【要約】【課題】  地震エネルギーに対する高い減衰効果を発揮させ易い経済的な地震対応型建物を提供する。【解決手段】  建物上部Ｂ１と建物下部Ｂ３とを、免震装置１を備えた中間層Ｂ２を介して上下に一体的に形成してある地震対応型建物において、中間層Ｂ２は、建物上部Ｂ１をそれぞれ支持する複数の支持部２を備えて構成し、一部の支持部２Ｂは、横移動自在な重量部４とその上下に各別に配置された免震装置１とを備えることで、他部の支持部２Ａよりせん断剛性が小さくなるように構成してある。【選択図】        図１
2006241750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物上部と建物下部とを、免震装置を備えた中間層を介して上下に一体的に形成してある地震対応型建物であって、
前記中間層は、前記建物上部をそれぞれ支持する複数の支持部を備えて構成し、一部の支持部は、横移動自在な重量部とその上下に各別に配置された免震装置とを備えることで、他部の支持部よりせん断剛性が小さくなるように構成してある地震対応型建物。
【請求項２】
前記支持部の内、建物平面での外周部に前記他部の支持部が配置してあると共に、建物平面での前記外周部より内側に前記一部の支持部が配置してある請求項１に記載の地震対応型建物。
【請求項３】
前記重量部は、機械室、受水槽、排水槽、駐車場の何れかで構成されている請求項１又は２に記載の地震対応型建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物上部と建物下部とを、免震装置を備えた中間層を介して上下に一体的に形成してある地震対応型建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の地震対応型建物としては、第１例として、図８に示すように、前記中間層Ｂ２の全ての柱３に対して免震装置１を介在させ、建物下部からの横揺れを建物上部に伝わり難くする所謂「免震構造」を採用したものがあった。
また、第２例としては、図９に示すように、前記中間層Ｂ２を、建物上層部の複数階にわたって配置し、それら中間層Ｂ２の各階の柱３には、上下中間部に免震装置１を各別に備えたものがあった（例えば、特許文献１参照）。
また、第３例としては、図１０に示すように、免震装置１と減衰装置１０を、中間層Ｂ２での平面図中央側の柱５下端部に設けると共に、中間層Ｂ２の直上の複数階に対しては、平面図外周部の柱３と、平面図中央側躯体とを縁切りしたものがあった（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−６３２６号公報（図１）
【特許文献２】特開２０００−３４５７３２号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の地震対応型建物の第１例によれば、全ての柱に免震装置を設けるのでその数が多くなり易く、設置手間が掛かることに加えて、コストアップにつながり易い。そして、中間層を地下に配置する場合には、建物周辺に中間層の横変形を許容するスペースや擁壁を確保できる環境が必要となり、よりコストアップになり易い。
更には、この傾向は、地震対策を講じてない既存の建物を対象とした地震対策用改修工事を行うような場合にはより顕著に表れる。
また、外周部の柱に引き抜き力が作用し易い中高層の建物には、免震装置が弱点となり易いことから適応し難い問題点もある。
上述した従来の地震対応型建物の第２例によれば、前記第１例の場合以上に免震装置の数が必要となり、設置手間が掛かったりコストアップにつながり易い。
上述した従来の地震対応型建物の第３例によれば、建物全体とした地震力の減衰効果を、柱下端部に設けた免震装置と減衰装置のみに頼っているから、充分に発揮され難い場合があるという問題点がある。
【０００５】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、地震エネルギーに対する高い減衰効果を発揮させ易い経済的な地震対応型建物を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴構成は、建物上部と建物下部とを、免震装置を備えた中間層を介して上下に一体的に形成してある地震対応型建物において、前記中間層は、前記建物上部をそれぞれ支持する複数の支持部を備えて構成し、一部の支持部は、横移動自在な重量部とその上下に各別に配置された免震装置とを備えることで、他部の支持部よりせん断剛性が小さくなるように構成してあるところにある。
【０００７】
本発明の第１の特徴構成によれば、前記中間層は、前記建物上部をそれぞれ支持する複数の支持部を備えて構成し、一部の支持部は、横移動自在な重量部とその上下に各別に配置された免震装置とを備えることで、他部の支持部よりせん断剛性が小さくなるように構成してあるから、前記他部の支持部によって建物の水平変形に主として対抗させる一方、前記一部の支持部においては、上下の免震装置のせん断変形によって前記重量部が建物に対して容易に相対横移動することができるようになる。そして、地震等により建物に横揺れの外力が作用した場合には、そのエネルギーによって建物内で前記重量部が短周期で横方向に振動することで地震エネルギーを極めて効率よく打ち消したり減衰させたりすることが可能となる。その結果、地震エネルギーが建物上部に伝わり難くすることができる。
そして、このような作用効果は、全支持部の内の前記一部の支持部が主となって叶えられるから、既存の建物に、後から地震対策を施す際にも、一部の支持部を改修することで実現でき、手間をかけずにローコストで地震対策を講じることが可能となる。
【０００８】
本発明の第２の特徴構成は、前記支持部の内、建物平面での外周部に前記他部の支持部が配置してあると共に、建物平面での前記外周部より内側に前記一部の支持部が配置してあるところにある。
【０００９】
本発明の第２の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、地震等の外力で振動する前記一部の支持部は、内側に設けられているから、前記一部の支持部に備えられた重量部の振動スペースは、建物平面内に確保することができ、例えば、従来の免震構造のように、「建物周りに変位のためのスペースや擁壁」等を設ける必要が無く、コストダウンを図れると共に、許容される範囲を最大限に使用した効率の高い平面計画が可能となる。
また、建物平面での外周部には、免震装置が無いことで引張強度をも高く設定できる前記他部の支持部が位置しているから、建物自体が中高層である場合に地震時の横揺れに伴って外周部に作用し易い引張（引き抜き）力を、前記他部の支持部で強力に支持できる構造を採用でき、地震エネルギーの減衰効果を、建物高さの大小に拘わらず期待することが可能となる。即ち、建物設計の自由度が更に広がる。
【００１０】
本発明の第３の特徴構成は、前記重量部は、機械室、受水槽、排水槽、駐車場の何れかで構成されているところにある。
【００１１】
本発明の第３の特徴構成によれば、本発明の第１又は２の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、機械室や受水槽や排水槽や駐車場を、本来の使用目的とは別に、本発明に係わる重量部として兼用化することが可能となり、建物内の重量部のスペースを、より有効に利用することが可能となる。
また、特に、内部に溜めた水の量を変更しやすい受水槽や排水槽においては、その量の変更によって重量部の振動特性を変更することが可能となり、より地震エネルギーの減衰効果が向上するように調整することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
【００１３】
図１、図２は、本発明の地震対応型建物の一実施形態である建物Ｂを示すもので、建物Ｂは、建物基礎部（建物下部に相当）Ｂ３の上に、免震装置１を備えた中間層Ｂ２を介して建物本体（建物上部に相当）Ｂ１が一体的に設けられている。
【００１４】
前記建物本体Ｂ１は、多数の階層を備えて構成されており、前記中間層Ｂ２によって支持されている。
【００１５】
前記建物基礎部Ｂ３は、例えば、基礎杭（不図示）等や、直接基礎等の基礎構造を採用することができ、本実施形態の場合は、建物基礎部Ｂ３は、地表面と面一となる状態に構成されている。
【００１６】
前記中間層Ｂ２は、前記建物本体Ｂ１をそれぞれ支持する複数の支持部２を備えて構成してある。
そして、各支持部２は、横に間隔をあけて設けられており、両端側にそれぞれ配置してある第一支持部（他部の支持部に相当）２Ａと、それらの間に配置された第二支持部（一部の支持部に相当）２Ｂとを備えて構成されている。
【００１７】
前記第一支持部２Ａは、前記建物基礎部Ｂ３と前記建物本体Ｂ１とにわたる柱３や壁（不図示）で構成されており、軸力や曲げ力やせん断力を受けることができるように構成されている。
【００１８】
前記第二支持部２Ｂは、前記建物基礎部Ｂ３上に設置された複数の下方免震装置１Ｂと、その上に設置された貯水槽（重量部に相当）４と、その上に設置された複数の上方免震装置１Ａと、上方免震装置１Ａと建物本体Ｂ１とにわたってそれぞれ設けられた複数の柱５とを備えて構成してある。
前記柱５は、その上端部が建物本体Ｂ１と一体となるように設けられており、前記建物本体Ｂ１の荷重を、前記両免震装置１Ａ，１Ｂと貯水槽４とを介して下方の建物基礎部Ｂ３に伝達できるように構成されている。
前記上下一対の免震装置１Ａ，１Ｂは、例えば、複数の金属製薄板とゴム製薄板とを交互に積層させて一体化してある変形部と、その変形部の上下端面部にそれぞれ一体的に設けられた金属製固定板とを備えて構成することができ、前記建物基礎部Ｂ３や前記貯水槽４や前記柱５へは、前記固定板をボルト固定等の手段で取り付けることができる。そして、前記金属製薄板やゴム製薄板等の夫々どうしが横方向に層間変位自在に形成してあることによって、地震等の横揺れに対して各薄板同士が横方向に相対移動できるように構成されている。尚、これらの構成とは別に、地震等の横揺れに抵抗を与えて減衰させるダンパー装置を設けることも可能である。
前記貯水槽４は、水を入出自在に蓄えることができるように構成されているのは当然のことであるが、更には、前記柱５からの荷重をも支持できるように構成されている。そして、貯水槽４は、上下に各免震装置１Ａ，１Ｂが設置されているから、各免震装置１Ａ，１Ｂの横方向の層間変位可能な範囲で、横移動することができる。
【００１９】
このように、第二支持部２Ｂは、横移動自在な貯水槽４とその上下に各別に配置された免震装置１Ａ，１Ｂとを備えていることで、第一支持部２Ａよりせん断剛性が小さく、横振動を受けた際に、より横振動しやすい構造となっている。
【００２０】
従って、本実施形態で説明した建物によれば、前記第一支持部２Ａ、第二支持部２Ｂによって建物本体Ｂ１の重量を支持することができながら、地震等の横揺れが発生した際には、図２に示すように、そのエネルギーを受けて前記貯水槽４が短周期で横振動を繰り返すことで、建物本体Ｂ１の横揺れの慣性力を打ち消す減衰力を生み出すことができ、結果的に、建物本体Ｂ１の揺れを低減することが可能となる。
尚、貯水槽４内に貯留する水の量を増減することで貯水槽全体とした質量を変更することができ、この操作によって目的とする卓越周期の設定を変更することができる。また、前記免震装置１Ａ，１Ｂの層間変位抵抗を変更することによっても目的とする卓越周期の設定を変更することができる。
【００２１】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００２２】
〈１〉  前記中間層Ｂ２は、先の実施形態で説明した地上階の最下層に設けられるものに限るものではなく、例えば、図３（イ）に示すように、地下層や、図３（ロ）に示すように、地上階での上下中間層に設けられるものであってもよい。
〈２〉  前記重量部４は、先の実施形態で説明した貯水槽に限るものではなく、例えば、機械室や、排水槽や、駐車場等であってもよく、それらを含めて重量部と言う。また、他の機能との兼用化に替えて、重量部専用として形成されたものでも良いことは勿論のことである。
〈３〉  前記免震装置１は、先の実施形態で説明した形式のものに限るものではなく、公知の他の免震装置であってもよい。
〈４〉  前記支持部２は、先の実施形態で説明したように、建物平面での外周部に前記他部の支持部２Ａが配置してあると共に、建物平面での前記外周部より内側に前記一部の支持部２Ｂが配置してあるものに限るものではなく、例えば、図４、図６に示すように、建物平面での外周部に面して前記一部の支持部２Ｂが配置してあってもよい。
また、前記一部の支持部２Ｂは、先の実施形態で説明したように一つの重量部４と、その上下に複数個ずつ設置された免震装置１と、上方の柱５とを備えた構成に限るものではなく、例えば、図３（ロ）に示すように、下方にも柱５を備えた構成や、図５に示すように、柱５を設けずに、建物下部Ｂ３と建物上部Ｂ１とに上下の免震装置１が直接的に取り付けられる構成や、図６、図７に示すように、複数個の重量部４を備えた構成であってもよく、要するに、前記他部の支持部２Ｂよりせん断剛性が小さくなるように構成してあればよい。そして、それらを総称して「一部の支持部」という。
【００２３】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】建物の正面視断面図
【図２】作用を説明する建物の正面視断面図
【図３】別実施形態の建物の正面視断面図
【図４】別実施形態の建物の正面視断面図
【図５】別実施形態の建物の正面視断面図
【図６】別実施形態の建物の正面視断面図
【図７】別実施形態の建物の正面視断面図
【図８】従来例の建物の正面視断面図
【図９】従来例の建物の正面視断面図
【図１０】従来例の建物の正面視断面図
【符号の説明】
【００２５】
１      免震装置
２      支持部
２Ａ    第一支持部（他部の支持部に相当）
２Ｂ    第二支持部（一部の支持部に相当）
４      貯水槽（重量部に相当）
Ｂ１    建物本体（建物上部に相当）
Ｂ２    中間層
Ｂ３    建物基礎部（建物下部に相当）
【図１】
2006241750.tif 000003
【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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【図８】
2006241750.tif 000010
【図９】
2006241750.tif 000011
【図１０】
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