(57)【要約】【課題】全体の構造を簡単にして製造コストを低減する。建物の基礎に対する水平方向の振幅を大きくする。【解決手段】免震構造の構造体は、基礎１と、基礎１の上に水平方向に移動自在に連結してなる建物５０と、建物５０を基礎１に連結する水平方向移動機構２とを備える。水平方向移動機構２は、水平プレート３と、建物５０の下端部に固定されて、水平プレート３の上に配置してなる摺動ブロック４と、摺動ブロック４の両側に伸びる姿勢に固定されて地震で変形する金属桟５と、基礎１に固定されて、金属桟５を軸方向に移動できるが軸方向に直交する方向には移動しないように支持する一対の支持部６と、支持部６と摺動ブロック４との間に配設してなる弾性体７とを備える。水平方向移動機構２は、摺動ブロック４が金属桟５の軸方向に移動して弾性体７を弾性変形し、摺動ブロック４が金属桟５の軸方向に直交する方向に移動して金属桟５を変形させる。【選択図】図３
2011074682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎(1)と、この基礎(1)の上に水平方向に移動自在に連結してなる建物(50)と、この建物(50)を水平方向に移動自在に基礎(1)に連結してなる水平方向移動機構(2)とを備える免震構造の構造体であって、
前記水平方向移動機構(2)が、基礎(1)の上面に設けてなる水平プレート(3)と、前記建物(50)の下端部に固定されて、前記水平プレート(3)の上に水平面内に移動できるように配置してなる摺動ブロック(4)と、この摺動ブロック(4)の両側に直線状に伸びる姿勢に固定してなる地震で変形する金属桟(5)と、前記基礎(1)に固定されて、前記金属桟(5)を軸方向に移動できるが軸方向に直交する方向には移動しないように支持してなる一対の支持部(6)と、この支持部(6)と前記摺動ブロック(4)との間に配設してなる弾性体(7)とを備えており、
前記摺動ブロック(4)が金属桟(5)の軸方向に移動して前記弾性体(7)を弾性変形し、前記摺動ブロック(4)が金属桟(5)の軸方向に直交する方向に移動して、前記金属桟(5)を変形させるようにしてなる免震構造の構造体。
【請求項２】
前記金属桟(5)が前記摺動ブロック(4)の両側に直線状に伸びる姿勢に固定してなる一対の金属ロッド(5A)で、前記支持部(6)が、前記金属ロッド(5A)を軸方向に移動できるように挿通してなる貫通孔(33)を有し、さらに前記金属ロッド(5A)が前記弾性体(7)に挿通されてなる請求項１に記載される免震構造の構造体。
【請求項３】
前記金属桟(5)が、前記摺動ブロック(4)の両面に固定されて、互いに平行に配設してなる２枚の金属プレート(5B)で、前記支持部(6)が、２枚の金属プレート(5B)を軸方向に移動させるガイドスリット(34)を有し、さらに前記弾性体(7)が２枚の金属プレート(5B)の間に配設されてなる請求項１又は２に記載される免震構造の構造体。
【請求項４】
前記支持部(6)が、前記２枚の金属プレート(5B)の間に位置して、前記基礎(1)に固定してなる固定支柱(31)と、この固定支柱(31)の上面に固定してなる固定プレート部(32A)の両側に一対の側壁部(32B)を有する溝形材(32)とを備え、この溝形材(32)の側壁部(32B)と前記固定支柱(31)との間に、前記２枚の金属プレート(5B)を軸方向に移動させるガイドスリット(34)を設けてなる請求項３に記載される免震構造の構造体。
【請求項５】
前記固定支柱(31)に前記金属ロッド(5A)を軸方向に挿通する貫通孔(33)を設けてなる請求項４に記載される免震構造の構造体。
【請求項６】
前記弾性体(7)がゴム状弾性体からなる弾性ブロック(7X)である請求項１ないし５のいずれかに記載される免震構造の構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の基礎を免震構造とする構造体に関し、とくに建物を基礎に対して相対的に水平方向に移動できるように連結している免震構造の構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の地震に対する強度を向上する技術は、大別してふたつある。第１の技術は、建物自体の強度を向上する技術である。この建物は、極めて頑丈な構造とするので、施工コストが高くなる欠点がある。とくに、非常に強い地震に対して充分な強度とするためには、極めて施工コストが高くなる。また、建物には固有の共振周期がある。建物の共振周期と地震の周期が同じになると、建物は極めて大きなダメージを受ける。
【０００３】
このような弊害を避けるために、第２の技術、すなわち免震構造の構造体として、基礎が地震で振動しても、その振動を弾性体を介して建物に伝達する構造が開発されている。（特許文献１及び２参照）
特許文献１の免震構造は、基礎と建物との間に摩擦材を設けて、建物を水平方向に移動できる水平方向移動機構を設けている。水平方向移動機構は、基礎側には環状のばね止め部材を固定して、このばね止め部材の内側に渦巻き型の発条バネを配設して、渦巻き型の発条バネの内端部分を建物の下端部に巻き付けて固定している。この免震構造の構造体は、建物が地震で水平方向に移動して、渦巻き型の発条バネを弾性変形させる。言い換えると、建物の水平方向の移動を渦巻き型の発条バネで規制する。
【０００４】
さらに、特許文献２の免震構造は、建物から下方に突出するように摺動ブロックを設けて、この摺動ブロックの下面を、基礎に固定した受け台の上面に面接触させて支持している。地震時には、摺動ブロックと受け台との水平方向の摺動摩擦抵抗により、建物の地震による運動のエネルギーを減衰させる。さらに、受け台には筒体を固定して、この筒体と摺動ブロックとの間に、摺動ブロックを筒体の中央部の位置に保持するヒンジ付き弾性もしくは弾塑性部材を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２２７１９７号公報
【特許文献２】特開平１１−３１１２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上の免震構造の構造体は、構造が複雑なために製造コストが高くなる。とくに、建物を定位置に配置する弾性体の構造が複雑になる欠点がある。また、環状のばね止め部材や筒体の内側に弾性体を設けて建物を定位置に配置するので、環状のばね止め部材や筒体が、地震による建物の基礎に対する相対的な水平方向の動きの振幅を制限する弊害がある。環状のばね止め部材や筒体を大きくして水平方向の振幅を大きくできるが、これらを大きくすると、基礎に大きな突出部ができてこれが邪魔になる欠点がある。また、環状のばね止め部材などを大きくして、水平方向に移動できる振幅を大きくするとますます設備コストが高くなる欠点もある。
【０００７】
本発明は、以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、全体の構造を簡単にして製造コストを低減できる免震構造の構造体を提供することにある。
また、本発明の大切な目的は、建物の基礎に対する水平方向の振幅を簡単にしかも安価に大きくできる免震構造の構造体を提供することにある。
さらにまた、本発明の大切な目的は、地震による水平方向の振幅を大きくしながら、基礎に突出する突出部を小さくしてこれらが邪魔になるのを防止できる免震構造の構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
本発明の免震構造の構造体は、基礎１と、この基礎１の上に水平方向に移動自在に連結してなる建物５０と、この建物５０を水平方向に移動自在に基礎１に連結してなる水平方向移動機構２とを備えている。水平方向移動機構２は、基礎１の上面に設けてなる水平プレート３と、建物５０の下端部に固定されて、水平プレート３の上に水平面内に移動できるように配置してなる摺動ブロック４と、この摺動ブロック４の両側に直線状に伸びる姿勢に固定されて地震で変形する金属桟５と、基礎１に固定されて、金属桟５を軸方向に移動できるが軸方向に直交する方向には移動しないように支持してなる一対の支持部６と、この支持部６と摺動ブロック４との間に配設してなる弾性体７とを備えている。水平方向移動機構２は、摺動ブロック４が金属桟５の軸方向に移動して弾性体７を弾性変形し、摺動ブロック４が金属桟５の軸方向に直交する方向に移動して金属桟５を変形させている。
【０００９】
以上の免震構造の構造体は、全体の構造を簡単にして製造コストを低減できる特徴がある。それは、以上の免震構造の構造体が、複雑な構造の弾性体を必要とせず、直線状に伸びる姿勢の金属桟と弾性体で建物の基礎に対する移動を制限するからである。とくに直線状の金属桟は、複雑な形状に加工する必要がなく製造コストを著しく安くできる。
【００１０】
また、以上の免震構造の構造体は、建物の基礎に対する水平方向の振幅を、簡単にしかも安価に大きくできる特徴がある。それは、複雑な構造に加工する必要のない直線状の金属桟を長くして、水平方向の振幅を大きくできるからである。さらに、以上の免震構造の構造体は、地震による水平方向の振幅を大きくしても、基礎に突出する突出部を小さくしてこれらが邪魔になるのを防止できる特徴も実現する。それは、以上の免震構造の構造体が、従来のように水平方向の移動を制限する環状の筒体などを基礎の表面に突出して設ける必要がなく、直線状に伸びる金属桟で水平方向の移動を制限するからである。
【００１１】
さらにまた、以上の免震構造の構造体は、建物の基礎に対する上方向の拘束力を大きくできる特徴もある。それは、建物の下端部に固定した摺動ブロックに固定している金属桟を、軸方向に移動できるが軸方向に直交する方向には移動しないように、基礎に固定された一対の支持部で支持しているからである。この構造体は、地震の上下方向の揺れによって、建物が基礎から離れる方向に動くのが抑制されるので、建物の基礎に対する上方向の移動を確実に制限しながら、水平方向の振幅を大きくできる。
【００１２】
本発明の免震構造の構造体は、金属桟５を、摺動ブロック４の両側に直線状に伸びる姿勢に固定してなる一対の金属ロッド５Ａとして、支持部６が、金属ロッド５Ａを軸方向に移動できるように挿通してなる貫通孔３３を備えて、金属ロッド５Ａを弾性体７に挿通することができる。
【００１３】
本発明の免震構造の構造体は、金属桟５を、摺動ブロック４の両面に固定されて、互いに平行に配設してなる２枚の金属プレート５Ｂとして、支持部６が、２枚の金属プレート５Ｂを軸方向に移動させるガイドスリット３４を備えて、弾性体７を２枚の金属プレート５Ｂの間に配設することができる。
【００１４】
本発明の免震構造の構造体は、支持部６が、２枚の金属プレート５Ｂの間に位置して、基礎１に固定してなる固定支柱３１と、この固定支柱３１の上面に固定してなる、固定プレート部３２Ａの両側に一対の側壁部３２Ｂを有する溝形材３２とを備えて、この溝形材３２の側壁部３２Ｂと固定支柱３１との間に、２枚の金属プレート５Ｂを軸方向に移動させるガイドスリット３４を設けることができる。
【００１５】
本発明の免震構造の構造体は、固定支柱３１に金属ロッド５Ａを軸方向に挿通する貫通孔３３を設けることができる。
【００１６】
さらに、本発明の免震構造の構造体は、弾性体７を、ゴム状弾性体からなる弾性ブロック７Ｘとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例にかかる免震構造の構造体の垂直断面図である。
【図２】図１に示す免震構造の構造体の一部断面平面図である。
【図３】図１に示す免震構造の構造体の水平方向移動機構の一部断面斜視図である。
【図４】図３に示す水平方向移動機構の分解斜視図である。
【図５】摺動ブロックの底面斜視図である。
【図６】支持部の拡大垂直断面図であって、図１のＶＩ−ＶＩ線断面に相当する図である。
【図７】本発明の他の実施例にかかる免震構造の構造体の斜視図である。
【図８】図７に示す構造体の連結具の断面図である。
【図９】本発明の他の実施例にかかる免震構造の構造体の斜視図である。
【図１０】図９に示す構造体の連結具の土台固定部の断面図である。
【図１１】本発明の他の実施例にかかる免震構造の構造体の連結具と土台の連結構造を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための免震構造の構造体を例示するものであって、本発明は免震構造の構造体を以下のものに特定しない。
【００１９】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２０】
図１ないし図４に示す免震構造の構造体は、建物５０を水平方向に移動できるように水平方向移動機構２で基礎１に連結している。水平方向移動機構２は、基礎１の上面に設けている水平プレート３と、建物５０の下端部に固定されて、水平プレート３の上に水平面内に移動できるように配置してなる摺動ブロック４と、この摺動ブロック４の両側に直線状に伸びる姿勢に固定している、地震で変形する金属桟５と、基礎１に固定されて、金属桟５を軸方向に移動できるが軸方向に直交する方向には移動しないように支持している一対の支持部６と、この支持部６と摺動ブロック４との間に配設している弾性体７とを備えている。
【００２１】
この水平方向移動機構２は、建物５０に固定している摺動ブロック４がＸ軸方向とＹ軸方向に移動するとき、弾性体７と金属桟５が変形する。摺動ブロック４がＸ軸方向に移動、すなわち金属桟５の軸方向に移動するときには弾性体７が弾性変形し、Ｙ軸方向である金属桟５の軸方向に直交する方向に移動するときは、金属桟５が変形する。
【００２２】
基礎１は、コンクリート基礎１０の上に、金属板の水平プレート３を水平に固定している。水平プレート３は、厚さを２５ｍｍ、長さを２４００ｍｍ、幅を９００ｍｍとする鉄板やステンレス板である。水平プレート３は、その周囲をＨ形鋼１１の上にボルト１２で固定している。図１の基礎１は、水平プレート３の周囲にＨ形鋼１１を配置して、Ｈ形鋼１１をコンクリート基礎１０に固定している。Ｈ形鋼１１は、フランジ１１Ａを水平姿勢としてコンクリート基礎１０に固定して、上側のフランジ１１Ａの内側に水平プレート３を固定して、フランジ１１Ａの外側には鉄筋１３を溶接して固定して、鉄筋１３をコンクリート基礎１０に埋設している。
【００２３】
図２と図３の水平プレート３は、上面の周囲に周壁１４を四角形に固定して、周壁１４の外側をＨ形鋼１１の上側のフランジ１１Ａの内側に固定している。周壁１４は金属板で、溶接して水平プレート３に固定している。上面に周壁１４を固定している水平プレート３は、摺動ブロック４が金属桟５の軸方向に往復運動するＸ軸方向のストロークと、これに直交するＹ軸方向のストロークを周壁１４で制限する。周壁１４の内側で摺動ブロック４とこれに固定している金属桟５を往復運動させるからである。図の周壁１４は、摺動ブロック４がＸ軸方向とＹ軸方向とに２００ｍｍのストロークで往復運動できる形状としている。ただし、周壁は、摺動ブロックがＸ軸方向とＹ軸方向に往復運動するストロークを、たとえば１００ｍｍ以上、好ましくは１５０ｍｍ以上、さらに好ましくは１８０ｍｍ以上とする。
【００２４】
水平プレート３は、図１の断面図に示すように、周壁１４の上縁を基礎１のグランドライン（ＧＬ）と同一水平面内として、コンクリート基礎１０に固定される。Ｈ形鋼１１は下側のフランジ１１Ａにも鉄筋１３を溶接して、この鉄筋１３をコンクリート基礎１０に埋設している。さらに、Ｈ形鋼１１は、下側のフランジ１１Ａを、上下位置を調整する上下位置調整具１５を介して基礎１の底に連結している。
【００２５】
上下位置調整具１５は、底プレート１５Ａに垂直にネジ棒１５Ｂを固定している。Ｈ形鋼１１は、フランジ１１Ａの外側にネジ棒１５Ｂの貫通孔を設けている。この上下位置調整具１５は、所定の位置にナット１５Ｃをねじ込んでいるネジ棒１５ＢをＨ形鋼１１の貫通孔に挿通し、ナット１５Ｃを回転してＨ形鋼１１の上下位置を調整する。水平プレート３に固定している周壁１４の上縁をグランドラインとするように、ナット１５Ｃを回転してＨ形鋼１１の上下位置を調整した後、ネジ棒１５Ｂに上からナット１５Ｄをねじ込んで一対のナット１５Ｃ、１５ＤでＨ形鋼１１のフランジ１１Ａを挟着する。この状態で、生コンクリートを打設して、Ｈ形鋼１１と鉄筋１３をコンクリート基礎１０に固定する。以上の基礎１は、地震のときには建物５０と一緒に水平方向に移動するカバープレート１６で、周壁１４の内側にできる凹部の開口部を閉塞してフラットな面にできる。このカバープレート１６は、摺動ブロック４を上下に貫通させる挿通穴１６Ａを中心部に開口している。ただ、カバープレートは、地震のときに、建物と一緒に水平方向に移動しないように、摺動ブロックを貫通させる挿通穴を大きく開口することもできる。
【００２６】
摺動ブロック４は四角柱状の金属ブロックで、下端面を水平プレート３の上面に摺動できるように載せて、上部を建物５０に固定している。図５の摺動ブロック４は、基礎１の上を摺動する下端面に、グリース溝１７を設け、さらに、このグリース溝１７に連通するグリース路１８を設けている。また、グリース路１８の開口部にグリースニップル１９を設けている。この摺動ブロック４は、グリースニップル１９からグリースを注入し、注入されたグリースをグリース路１８やグリース溝１７に蓄える。蓄えられるグリースは、摺動ブロック４と基礎１との摺動面に供給されて、摺動ブロック４と基礎１との摩擦抵抗を小さくする。すなわち、地震で基礎１が振動するときに、摺動ブロック４を水平プレート３の上でスムーズに摺動して、建物５０に作用する加速度を小さくできる。
【００２７】
金属桟５は、一端を摺動ブロック４に固定して、他端部を支持部６に軸方向にのみ移動できるように連結している。図１ないし図４の金属桟５は、摺動ブロック４の両側に直線状に伸びる姿勢に固定している一対の金属ロッド５Ａと、摺動ブロック４の両面に固定されて、互いに平行に配設している２枚の金属プレート５Ｂからなる。
【００２８】
金属ロッド５Ａは、地震で変形する金属製の丸棒で、一端部を摺動ブロック４の固定孔２４に挿入して固定して、他端部を支持部６の貫通孔３３に、軸方向にのみ移動できるように挿通している。さらに、金属ロッド５Ａは、弾性体７にも挿通されて、弾性体７を定位置に配置している。金属ロッド５Ａは、弾性体７にも軸方向に移動できるように挿通している。金属ロッド５Ａは、直径を２０ｍｍ、長さを８００ｍｍとする鉄製の丸棒である。ただ、金属ロッドは、直径を１０ｍｍ〜３０ｍｍとし、摺動ブロックから突出する長さを５００ｍｍないし１０００ｍｍとする鉄製、又はステンレス製などの金属製の丸棒も使用できる。
【００２９】
金属プレート５Ｂの金属桟５は、地震で変形する金属製のフラットバーで、摺動ブロック４の下端部の両面に止ネジ２１で固定している。摺動ブロック４の下端部の対向面には、金属プレート５Ｂをネジ止するために雌ネジ孔２２を設けている。摺動ブロック４の両面に固定される２枚の金属プレート５Ｂは、摺動ブロック４の横幅でその間隔が特定される。摺動ブロック４の横幅は、２枚の金属プレート５Ｂの内側間隔を、たとえば、１２０ｍｍとする寸法に特定される。図２ないし図４の免震構造の構造体は、摺動ブロック４と金属プレート５Ｂとの間にスペーサ２３を固定しているので、摺動ブロック４の横幅にスペーサ２３の厚さが加算された寸法が、２枚の金属プレート５Ｂの内側間隔となる。２枚の金属プレート５Ｂの内側間隔は、ここに配置する弾性体７の横幅で特定される。横幅の狭い弾性体７を配置する構造にあっては、２枚の金属プレート５Ｂの内側間隔を狭くし、横幅の広い弾性体７を配置する構造にあっては、２枚の金属プレート５Ｂの内側間隔を広くする。したがって、２枚の金属プレート５Ｂの内側間隔は、たとえば５０ｍｍないし３００ｍｍ、好ましくは１００ｍｍないし２００ｍｍとする。
【００３０】
金属プレート５Ｂは、弾性変形するバネ材、たとえば、カーボンファイバーやステンレススチールが使用される。バネ材の金属プレート５Ｂは、地震で水平プレート３が振動するとき、直線状の姿勢に復元する力が作用するので、摺動ブロック４を中央部に押し戻す働きがある。このため、地震の後に、摺動ブロック４を中央部に接近できる特徴がある。ただし、金属プレートには、必ずしもバネ材を使用する必要はない。地震で水平プレート３が振動するとき、金属プレート５Ｂが変形して、地震のエネルギーを吸収しながら摺動ブロック４に伝達するからである。
【００３１】
金属桟５である金属プレート５Ｂの厚さ、すなわち変形しやすさは、金属プレート５Ｂの長手方向に直交する方向であるＹ軸方向に揺れ動く水平プレート３が建物５０を水平方向に振動させる力に影響を与える。薄くて変形しやすい金属プレートは、水平方向に振動する水平プレートが建物を振動させる力が弱く、反対に厚くて変形し難い金属プレートは、水平方向に振動する水平プレートが建物を振動させる力が強くなる。したがって、金属プレート５Ｂの厚さは、水平方向に振動する水平プレート３が建物５０を振動させる力、すなわち加速度を考慮して最適値に設定される。さらに、摺動ブロック４に固定している金属桟５の金属プレート５Ｂは、摺動ブロック４に作用する加重によっても変更する。作用する加重の大きい摺動ブロックには、厚くて変形し難い金属プレートを使用し、作用する加重の小さい摺動ブロックは薄くて変形しやすい金属プレートを使用する。たとえば、金属桟５である２枚の金属プレート５Ｂは、厚さを２０ｍｍ、上下幅を１５０ｍｍとする鉄板を使用する。ただし、この金属プレートは、厚さを１０ｍｍないし５０ｍｍ、上下幅を５０ｍｍないし２００ｍｍとすることもできる。
【００３２】
図１ないし図４の免震構造の構造体は、金属プレート５Ｂの全長を１８０ｍｍ、周壁１４の長手方向の間隔を２２０ｍｍとして、金属プレート５Ｂの先端と周壁１４の内面との間に２００ｍｍの間隔を設けている。この構造は、摺動ブロック４を金属プレート５Ｂの長手方向に２００ｍｍのストロークで往復運動できる。金属ロッド５Ａと金属プレート５Ｂはその先端面を同一面として、先端部を支持部６に連結している。
【００３３】
以上の免震構造の構造体は、金属桟５を金属ロッド５Ａと金属プレート５Ｂで構成している。ただ、本発明の免震構造の構造体は、金属桟を金属ロッドのみで構成し、あるいは金属桟を金属プレートのみで構成することもできる。
【００３４】
支持部６は、摺動ブロック４の両側に配置されて、基礎１に固定している。図４に示す免震構造の構造体は、支持部６を水平プレート３の上面に固定している。摺動ブロック４の両側に配置される支持部６は、摺動ブロック４の両側に伸びる姿勢の金属ロッド５Ａと金属プレート５Ｂを、軸方向にのみ移動できるように連結している。支持部６は、金属ロッド５Ａを挿通する貫通孔３３を有しており、この貫通孔３３に金属ロッド５Ａを挿通して、金属ロッド５Ａを軸方向にのみ移動できるように連結している。さらに、支持部６は、２枚の金属プレート５Ｂを案内するガイドスリット３４を有しており、このガイドスリット３４に金属プレート５Ｂを挿通して、金属プレート５Ｂを軸方向にのみ移動できるようにしている。図の支持部６は、摺動ブロック４を金属桟５の長手方向であるＸ軸方向に所定のストロークで往復運動できるように、金属ロッド５Ａと金属プレート５Ｂの先端部を支持部６の外側に突出させている。
【００３５】
図４と図６に示す支持部６は、２枚の金属プレート５Ｂの間に位置して、基礎１の水平プレート３に固定してなる固定支柱３１と、この固定支柱３１の上面に固定されて、２枚の金属プレート５Ｂを定位置に保持する溝形材３２とを備えている。
【００３６】
固定支柱３１は金属ブロックで、金属ロッド５Ａを挿通する貫通孔３３を、軸方向に貫通して設けている。貫通孔３３の内形は、金属ロッド５Ａの外形よりもやや大きく、貫通孔３３に挿通される金属ロッド５Ａをスムーズに軸方向に移動できるようにしている。金属ブロックである固定支柱３１は、溶接、あるいはボルト止め等の方法で、水平プレート３の上面に固定している。金属ブロックである固定支柱３１は、水平プレート３に強固に固定して、地震で水平プレート３が振動するときに、弾性体７を介して摺動ブロック４に作用する力の反作用を確実に受け止めることができる。ただ、固定支柱は、必ずしも金属ブロックとする必要はなく、下面を水平プレートに固定して、上部には溝形材を固定し、さらに、金属ロッドを挿通する貫通孔を設けることができる種々の形状、たとえば、断面形状をＬ字状や、Ｃ字状、コ字状とする金属材とすることもできる。
【００３７】
溝形材３２は、固定プレート部３２Ａの両側に一対の側壁部３２Ｂを有しており、断面形状をコ字状とする形状としている。溝形材３２は、固定プレート部３２Ａを貫通する止ネジ３５を介して固定支柱３１の上面に固定している。固定支柱３１は、止ネジ３５をねじ込む雌ネジ孔３６を上面に設けている。溝形材３２は、一対の側壁部３２Ｂを下向きとする姿勢で固定プレート部３２Ａを固定支柱３１に固定しており、固定支柱３１の両側であって、一対の側壁部３２Ｂとの間に、金属プレート５Ｂを案内するガイドスリット３４を設けている。ガイドスリット３４の内幅は、金属プレート５Ｂの厚さよりもやや大きくして、ガイドスリット３４に案内される金属プレート５Ｂをスムーズに軸方向に移動できるようにしている。
【００３８】
水平方向移動機構２は、摺動ブロック４の両側に配置される一対の支持部６の間隔によっても、地震で揺れ動く水平プレート３が建物５０を水平方向に振動させる力が変化する。たとえば、一対の支持部の間隔を広くすると、摺動ブロックの両側であって、摺動ブロックと支持部との間に配置される弾性体の全長が長くなり、反対に一対の支持部の間隔を狭くすると、弾性体の全長が短くなる。弾性体の全長が長くなると、金属桟の軸方向であるＸ軸方向に収縮しやすくなり、Ｘ軸方向に揺れ動く水平プレートが建物を振動させる力が弱くなる。反対に、弾性体の全長が短くなると、Ｘ軸方向に収縮しにくくなり、Ｘ軸方向に振動する水平プレートが建物を振動させる力が強くなる。また、一対の支持部の間隔を広くすると、摺動ブロックの両側に伸びる金属桟の両端部を支持部で支持する間隔が広くなり、金属桟が長手方向に直交する方向であるＹ軸方向に変形しやすくなる。すなわち、一対の支持部の間隔を広くすると、金属桟がＹ軸方向に変形しやすくなって、Ｙ軸方向に揺れ動く水平プレートが建物を振動させる力が弱くなる。反対に、一対の支持部の間隔を狭くすると、金属桟がＹ軸方向に変形しにくくなって、Ｙ軸方向に揺れ動く水平プレートが建物を振動させる力が強くなる。したがって、一対の支持部６の間隔は、金属ロッド５Ａ及び金属プレート５ＢのＹ軸方向への変形のしやすさと、弾性体７のＸ軸方向への収縮しやすさ（弾性係数）を考慮して最適な間隔とする。
【００３９】
弾性体７は、図３と図４に示すように、摺動ブロック４の両側に配置しており、水平プレート３に対して金属桟５の軸方向に相対的に移動する摺動ブロック４に押圧されて弾性変形する。各々の弾性体７は、図に示すように、２枚の金属プレート５Ｂの間であって、摺動ブロック４と支持部６の間に配置している。図４の弾性体７は、金属桟５の軸方向に伸びる四角柱状の弾性ブロック７Ｘとしている。弾性ブロック７Ｘである弾性体７は、軸方向に伸びる挿通孔７Ａを中心に開口しており、この挿通孔７Ａに金属ロッド５Ａを挿通して、摺動ブロック４と支持部６の固定支柱３１との間の定位置に配設している。弾性ブロック７Ｘである弾性体７は、ゴム状弾性体である。ただ、弾性体は、コイルスプリングとすることもできる。コイルスプリングである弾性体は、コイルの軸方向に金属ロッドを挿通して、摺動ブロックと支持部との間に配設される。ゴム状弾性体やコイルスプリングからなる弾性体７は、金属桟５の軸方向であるＸ軸方向に収縮することによって、支持部６と摺動ブロック４との間に作用する地震のエネルギーを有効に吸収して振動を速やかに減衰する。
【００４０】
免震構造の構造体は、水平方向移動機構２を介して、建物５０を水平方向に移動できるように基礎１に連結している。図１は、鉄骨構造の建物５０であって、水平方向移動機構２を介して基礎１に連結するために、鉄骨建物５０の柱５１の下端に摺動ブロック４を固定している。柱５１は中空のパイプで、パイプの中空部に、摺動ブロック４の上部を挿入して固定し、摺動ブロック４を柱５１に固定している。図２に示す摺動ブロック４は、中空パイプである柱５１に挿入するように、その外形を中空パイプの内形にほぼ等しくしている。金属ブロックである摺動ブロック４は、溶接、あるいはボルト止め等の方法で、柱５１の下端に固定される。
【００４１】
図７は、木造の建物５０であって、水平方向移動機構２を介して基礎１に連結するために、木造建物５０の土台５２を固定する連結具５５の下端に摺動ブロック４を設けている。図の連結具５５は、建物５０の土台５２を連結する土台固定部５５Ａから下方に突出する固定部５５Ｃに摺動ブロック４を固定している。金属ブロックである摺動ブロック４は、溶接、あるいはボルト止め等の方法で、連結具５５の下端に固定される。この摺動ブロック４を水平プレート３の上に水平方向に移動できるように載せている。ただ、図示しないが、連結具は、土台を連結する土台固定部から下方に突出する中空のパイプである柱を固定し、この柱の下端に摺動ブロックを挿入して固定することもできる。
【００４２】
図７に示す建物５０は、建物５０の隅部に配置される連結具５５を、土台固定部５５Ａの平面形状が土台５２の隅部を嵌入するＬ字状となるようにしている。さらに、建物５０の側部に配置される連結具５５は、土台固定部５５Ａの平面形状が土台５２の中間を嵌入する直線状となるようにしている。さらに、図７と図８に示す土台固定部５５Ａは、断面形状を土台５２を嵌入する溝型としている。この形状の土台固定部５５Ａは、簡単かつ確実に土台５２を連結できる特徴がある。
【００４３】
図７の建物５０は、連結具５５の土台固定部５５Ａに木製柱の土台５２を固定している。木製柱の土台５２は、たとえば、高さを３００ｍｍ、幅を１００ｍｍとする角材で、端部を土台固定部５５Ａの溝部に挿入すると共に、ボルト止めして土台固定部５５Ａに固定している。ただ、連結具は、図示しないが、土台固定部の側面を貫通して雌ネジ孔を設け、この雌ネジ孔に止ネジをねじ込んで土台を固定することもできる。
【００４４】
図７の建物５０は、土台５２を木製としているが、土台５２は、図９に示すように、金属製とすることもできる。図９の建物５０は、連結具５５の土台固定部５５Ａに金属製の土台５２を固定している。したがって、この連結具５５は、土台固定部５５Ａに木製柱の土台を固定する必要がない。ただ、図示しないが、金属製の土台の上に木製の土台を重ねて配設することもできる。土台５２を金属製とする建物５０も、図９に示すように、土台５２の上面に木製の根太等の水平構造材５３が固定されて、その上面に建物５０の床部（図示せず）が構築される。
【００４５】
図９に示す金属製の土台５２は断面形状をコ字状とするチャンネルであり、これを連結する土台固定部５５Ａの断面形状を、図１０に示すように、土台５２の断面に沿うコ字状としている。金属製の土台５２と土台固定部５５Ａは、コ字状の外形を、たとえば、３００ｍｍ×１００ｍｍとすることができる。ただ、金属製の土台は、図示しないが、Ｈ型鋼、Ｉ型鋼、角パイプ、断面形状をＣ字状とする溝型鋼とすることもできる。これらの形状の金属製土台を連結する連結具の土台固定部は、これらの形状の土台を連結できる断面形状とすることができる。チャンネルである金属製の土台５２と土台固定部５５Ａは、連結プレート５４を介して互いに連結される。図９に示す連結プレート５４は、一端を土台固定部５５Ａに、他端を金属製の土台５２に固定している。連結プレート５４は、ボルト止めして土台固定部５５Ａと金属製の土台５２に連結される。金属製の土台５２と土台固定部５５Ａは、たとえば、図１０に示すように、一方の側面と上下面が連結プレート５４で互いに連結される。この図に示す連結プレート５４は、断面形状をコ字状とする土台固定部５５Ａと土台５２の内側と外側に配設しており、土台固定部５５Ａと土台５２とを２枚の連結プレート５４で内外から挟着する状態で固定している。この連結構造は、もっとも強固に土台固定部５５Ａと土台５２とを連結できる。ただ、連結プレートは、土台固定部と土台の内側面のみを連結することも、外側面のみを連結することもできる。
【００４６】
さらに、土台固定部５５Ａの断面形状をコ字状とする連結具５５は、図１１に示す構造で木製の土台５２を連結することもできる。この図に示す土台５２は、断面形状をコ字状とする土台固定部５５Ａの内側に端部を嵌入できるように、先端部の外周面を削り取って、土台固定部５５Ａに挿入する挿入部５２Ａを設けている。この連結構造は、挿入部５２Ａの深さで土台固定部５５Ａと土台５２との連結位置を特定しながら正確な位置に連結できる特長がある。土台固定部５５Ａに挿入された挿入部５２Ａは、ボルト止めして、あるいはネジ止めして土台固定部５５Ａに固定される。
【００４７】
土台５２を木製あるいは金属製として連結する連結具５５は、柱５１を固定する部分に柱固定部５５Ｂを設けている。柱固定部５５Ｂは、柱５１の下端を挿入して連結する角パイプ、あるいは角パイプの一面又は対向する２面を除去した金属材、あるいはまた、複数の金属板を組み合わせて連結したものである。図８に示す連結具５５は、金属板を溝型に折曲して両端部に土台固定部５５Ａを設けると共に、中間に仕切りとなる２枚の金属板を固定して柱固定部５５Ｂとしている。図７ないし図９、及び図１１に示す連結具５５は、柱５１を挿入して固定する柱固定部５５Ｂを土台固定部５５Ａに一体的に固定している。建物５０の隅部に配置される連結具５５は、柱固定部５５Ｂの隣り合う側面に土台固定部５５Ａを連結した形状とし、建物５０の側部に配置される連結具５５は、直線状に配置される一対の土台固定部５５Ａの中間に柱固定部５５Ｂを設けている。土台固定部５５Ａは、溶接して柱固定部５５Ｂに固定され、あるいはボルト止して柱固定部に固定される。さらに、図に示す連結具５５は、柱固定部５５Ｂと土台固定部５５Ａの上端面を同一面としている。ただ、柱固定部は、土台固定部の上端よりも突出させることもできる。柱固定部５５Ｂに挿入される柱５１は、ボルト止めして柱固定部５５Ｂに固定され、あるいは、図示しないが、柱固定部の側面を貫通して設けた雌ネジ孔に止ネジをねじ込んで固定される。
【００４８】
以上の免震構造の構造体は、建物５０の下端部の全ての箇所を、水平方向移動機構２を介して基礎１に連結して、建物全体を弾性的に移動位置を制限しながら水平面内で移動させることができる。この構造体は、建物５０の下端部の全ての箇所を、基礎１に対して弾性的に移動させるので、最も理想的な免震構造とすることができる。ただ、本発明の免震構造の構造体は、必ずしも建物の下端部の全ての箇所に水平方向移動機構を配設する必要はなく、建物の下端部の一部に水平方向移動機構を配設して、基礎に連結することもできる。この構造体は、水平方向移動機構が配設された建物の下端部が、基礎に対して弾性的に制限されながら移動し、水平方向移動機構が配設されない建物の下端部は、弾性的に移動が制限される建物全体に同期する状態で基礎の上面を水平方向に移動する。この構造体は、たとえば、建物の隅部に位置する下端部を、水平方向移動機構を介して基礎に連結し、建物の側部に位置する下端部は、水平方向移動機構を介することなく基礎の上面に移動できるように配置して、効率よく免震構造とすることができる。この構造体は、水平方向移動機構を配置する箇所を少なくできるので、製造コストを低減できる。
【符号の説明】
【００４９】
１…基礎
２…水平方向移動機構
３…水平プレート
４…摺動ブロック
５…金属桟                    ５Ａ…金属ロッド
５Ｂ…金属プレート
６…支持部
７…弾性体                    ７Ｘ…弾性ブロック
７Ａ…挿通孔
１０…コンクリート基礎
１１…Ｈ形鋼                  １１Ａ…フランジ
１２…ボルト
１３…鉄筋
１４…周壁
１５…上下位置調整具          １５Ａ…底プレート
１５Ｂ…ネジ棒
１５Ｃ…ナット
１５Ｄ…ナット
１６…カバープレート          １６Ａ…挿通穴
１７…グリース溝
１８…グリース路
１９…グリースニップル
２１…止ネジ
２２…雌ネジ孔
２３…スペーサ
２４…固定孔
３１…固定支柱
３２…溝形材                  ３２Ａ…固定プレート部
３２Ｂ…側壁部
３３…貫通孔
３４…ガイドスリット
３５…止ネジ
３６…雌ネジ孔
５０…建物
５１…柱
５２…土台                    ５２Ａ…挿入部
５３…水平構造材
５４…連結プレート
５５…連結具                  ５５Ａ…土台固定部
５５Ｂ…柱固定部
５５Ｃ…固定部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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