(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤上に構築された基礎と、前記基礎の上に配列された複数個の免震装置と、前記各免震装置に固定される複数枚の免震プレートと、前記各免震プレートが固定されて木造建築物を支える木造りの木骨架台と、を備えた免震構造であって、
前記木骨架台は、内部に所定大きさの空間を設けた外周枠と、前記外周枠内に複数本の内枠材を縦横に所定間隔をあけて格子状に区分して形成した複数個の格子枠とを有し、
前記木骨架台は、前記複数個の格子枠のうち、前記免震装置に対応する格子枠にそれぞれ前記免震プレートを当接し、これらの免震プレートの下面に前記各免震装置をそれぞれ固定し、上面を前記格子枠の周辺枠に固定して該各格子枠内に所定大きさの枠空間を形成し、前記枠空間内にコンクリートを充填・固化させて形成させたコンクリート固化体またはモルタルを充填・固化させて形成させたモルタル固化体が配置されていることを特徴とする、免震構造。
【請求項２】
前記免震装置、前記免震プレート及び前記コンクリート固化体または前記モルタル固化体を固定した前記木骨架台の結合平面の面積をそれぞれＡ１、Ａ２及びＡ３としたとき、これらは以下の関係、
Ａ２＞Ａ１、Ａ２＞Ａ３
にあることを特徴とする、請求項１に記載の免震構造。
【請求項３】
前記木骨架台を構成する外周枠及び格子枠はいずれも積層材で形成されており、前記モルタル固化体は無収縮モルタルで形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の免震構造。
【請求項４】
前記免震プレートの上面側には複数本の下空きコ字型の鉄筋が設けられており、前記複数本の下空きコ字型の鉄筋は前記コンクリート固化体または前記モルタル固化体内に埋設されていることを特徴とする、請求項１〜２のいずれかに記載の免震構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの免震構造を備えたことを特徴とする、木造免震建築物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免震構造及び免震木造建築物に係り、詳しくは、建築物を支える架台を木材を骨材にして組立てた木骨架台で構成した免震構造及びそれを備えた免震木造建築物に関する。
【背景技術】
【０００２】
我が国は、地震国であり、常に大地震の恐怖に脅かされている。大地震が発生すると、多くの建築物が倒壊したり、半壊することがあるだけでなく、他の日常生活で基幹となっている道路、その他の交通網などの輸送機関や電気、水道、ガスなどのインフラ設備が崩壊して地域社会が大混乱に陥ってしまう。
【０００３】
この地震に対して、建築物が倒壊するのを防止乃至軽減する構造や工法が開発されている。これらの構造として、例えば、耐震構造（壁や柱を強化するために補強材を入れることで建築物自体を堅くして振動に対抗する構造）、制振構造（建築物内に振動軽減装置を設置し、地震エネルギーを吸収、建築物に粘りを持たせて振動を抑える構造）、さらには免震構造（建築物と地面との間に免震装置を設置し、建築物を地面から絶縁して、震動を伝えない構造）などがある。
【０００４】
これらのうち、免震構造は、建築物内の揺れを軽減するという利点がある。すなわち、免震構造は、免振装置を基礎に設置し、この免震装置が激しい地震エネルギーを吸収してゆるやかな横揺れに変え、家具の転倒などの被害を最小限に喰いとめることができる。このような利点を有することから、これまで主に高層ビル用の免震装置及び工法の研究・開発が行われ、現在、大都市の新築高層ビルや重要な公共施設などで採用されている。
【０００５】
一方、日本の住宅事情はその大半が木造であることから、この木造住宅の免震化は、一般に工事が難しく、その重量が軽いために効果が薄く、しかも施工費を含めた全体のコストが高額になるために普及し難いと言われており、これまではそれへの取組みが遅れていた。しかし、近年、住宅メーカー及び産学共同プロジェクトなどにおいて、一般木造住宅用の免震装置及び施工技術の研究・開発が進められ、一部の住宅、例えばプレハブ住宅などに採用され始めており、その研究・開発の成果が特許文献でも紹介されている。
【０００６】
例えば下記特許文献１（特許第３８２７１１５号公報）には免震構造物が記載されている。
この免震構造物は、地盤上に設置された下部構造体と、この下部構造体の上部に位置する平面フレームと、下部構造体と平面フレームとの間に介在された免震装置と、平面フレームの上部に位置された上部構造体と、を備え、平面フレームは、鉄骨造り、木造り、或いは鉄筋コンクリート造りであり、これらは火打ち部材で補強された構造となっている。
【０００７】
また、下記特許文献２（特開２００８−２６６９５８号公報）には、積層材で構成した木造住宅用架台が記載されている。
この木造住宅用架台は、図８に示したように、基礎２に架台１を複数の小型の免震装置３を介して支持させ、架台を木材により組み立てて、その少なくとも周縁部を複数の針葉樹からなる積層材で構成したものである。すなわち、この架台１は、複数の木材（例えば、大引や根太など）５と締結具により中空の多角形や枠形などに組み立てられて、これらの木材５は複数の針葉樹で積層した積層材で構成され、また、この架台１は下面の複数の角部や隅部などに免震装置用の取付け板４が装着された構成となっている。なお、この架台１は、四隅部に平面略三角形の木製補強材６を配設し、これらはボルトを含む締結具を介し嵌合させて変形を防止している。
【０００８】
さらに、下記特許文献３（特許第４４９１００４号公報）には、同様の木造住宅用架台が記載されている。
この木造住宅用架台は、上記特許文献２に記載の架台を改良したものであって、架台は枠木材と複数の縦横木材とを組み合わせ、これら枠木材と複数の縦横木材との間で中空領域を形成し、この中空領域に複数の梁木材が縦、横、斜めに水平に架設されて、これらの梁木材で、地震発生時の引張りに対する強度を向上させ、架台の変形を抑制し、建設コストを低減させた構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３８２７１１５号公報
【特許文献２】特開２００８−２６６９５８号公報
【特許文献３】特許第４１０３５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１〜３に記載の免震構造物は、いずれも地盤上に構築された基礎と、この基礎の上に位置し建築物を支える架台と、基礎と架台との間に介在されて免震機能を発揮する複数個の免震装置などの部材で構成されている。
【００１１】
これらの部材のうち、上記特許文献１に記載されている免震構造物における平面フレーム、すなわち免震架台は鉄骨造り、木造り、或いは鉄筋コンクリート造りのいずれかのものになっている。これらの免震架台にあって、鉄筋コンクリート製の架台（以下、ＲＣ架台という）は、コンクリートスラブ（床版）造りとなるので、その工法は、まず型枠を造り、次いで鉄筋の配設、コンクリート打ち込み、型枠外しなどの各工程を経たものとなり、これらの作業は面倒で手間が掛かり、その結果、工期が長く、またその重量が重く、ローコスト化ができないなどの課題がある。また、鉄骨製の架台（以下、鉄骨架台という）は、金属加工専門メーカーへの特注品となり、材料費、加工費などを含め製品が鉄筋コンクリートの架台より高価になる。
【００１２】
また、上記特許文献２、３に記載されている免震構造物は、木材からなる木造架台（以下、木骨架台という）で構成されている。しかし、これらの木骨架台には、以下の課題がある。
すなわち、この課題は、木骨架台と免震装置との結合箇所における緊締強度（課題１）、木骨架台のねじれ強度（課題２）及び高い風荷重に対する架台重量（課題３）である。以下、これらの課題１〜３について説明する。
【００１３】
課題１：木骨架台と免震装置との結合箇所における緊締強度について
免震構造は、建築物と地面との間に複数個の免震装置を設置し、この建築物を地面（基礎）から絶縁して震動を伝えない構造であることから、架台と免震装置とを堅固に結合（緊締ともいう）しなければならならない。その理由は堅固に結合（緊締）しなければ建築物（架台）を地面（基礎）から絶縁できず、地震発生時の地震力により建築物が傾くなどして、免震効果が発揮されないからである。
【００１４】
ところが、免震構造において、架台を木材で構成すると、この木骨架台と免震装置との結合は、架台木材と免震装置を構成する金属との結合となり、この結合は、地震発生時の地震力によって、緩み、動かず、移動せず、外れず（以下、総称して滑動ともいう）という機能を奏する必要があるだけでなく、破壊などしない堅固で強固な緊締強度にしなければならない。しかし、木骨架台との結合では、このような堅固で強固な緊締強度を確保するのが困難である。すなわち、木骨架台は木材からなるが、この木材は、入手が簡単且つ加工などが容易及び安価などの利点がある一方でまた、脆弱で、腐敗などが起り易く、また経年劣化も大きくこれにより脆くなるなどの弱点があり、金属材や鉄筋コンクリ材と比べて、耐久性などに難がある。
【００１５】
一方、免震装置は、通常、上記特許文献２の明細書にも記載されているように、一対の受皿と、これらの受皿の間に介在する球体と、一対の受皿を接続して球体を包囲する接続体とで構成されて、これら一対の受け皿はいずれも金属材である。そうすると、木骨架台と免震装置との結合は、材料が異なる木材と金属とになり、木骨架台の木材は免震装置の金属材より脆弱であることから、これらの結合は、前記したように、滑動しない堅固で強固な緊締強度を確保が極めて困難になる。
【００１６】
そこで、この特許文献２に記載されている免震構造物では、免震装置と木骨架台とを取付け板を介して結合しているが、この取付け板を介した結合だけでは、必要とする緊締強度を確保することには限界がある。また、上記特許文献１に記載されている免震構造物では、火打ち部材を設け、この部材に免震装置を結合しているが、この結合でも必要とする緊締強度を確保するのが困難である。
【００１７】
課題２；木骨架台のねじれ強度について
地震発生時に、建築物は強い横揺れを受けて、架台に過大な引張り力が作用して、木骨架台がねじれ変形を起し易くなる。
そこで、上記文献１に記載されている免震構造物では、平面プレートに火打ち部材を設置・補強して、平面プレートが（ねじれ）変形するのを防止している。また、上記特許文献２に記載されている免震構造物における架台は、架台を構成する複数の木材の交差部に補強金具を装着すると共に、架台の四隅部内に平面略三角形で木製の補強材をボルトで結合して、架台の変形を防止している。さらに、上記特許文献３に記載されている免震構造物における架台は、架台の枠木材と複数の縦横木材との間に中空領域を形成し、この中空領域に複数の梁木材を縦、横、斜めに水平に架設して、強度や剛性を向上さて、架台の変形を防止している。
【００１８】
しかし、これらの火打ち部材、補強金具を装着した木製補強材及び梁木材は、一般にスジカイ（筋交い）と呼ばれているものであり、このようなスジカイ補強は局所的な結合、いわゆる点接触による結合であって結合面積が少なく、その結果、構造計算で必要な剛性、いわゆる床面剛性を確保するのが困難になっている。
【００１９】
課題３；高い風荷重に対する架台重量について
木骨架台は、ＲＣ架台及び鉄骨架台と比べて重量が軽いので、木骨架台の免震建築物（以下、免震建物或いは単に建物ともいう）の総重量も軽量となり、大型台風などでの強い風（例、想定外の強風、すなわち設計値を超えた風力）を受け建物が動き、免震装置が脱落してしまう恐れ（通常は風用拘束装置等を設置しているので脱落は防止されている）があり、より安全性を高める必要がある。すなわち、ＲＣ架台の免震建物は、十分な重量が付与されているので、風で簡単に動きだすことがなく、また、鉄骨架台の免震建物もＲＣ架台免震建物に準じるものとなっている。これに対して、木骨架台の免震建物は、ＲＣ架台及び鉄骨架台の免震建物と比べて総重量が軽量になるので、大型台風などで強風を受けると建物が動いてしてしまう恐れがある。
【００２０】
免震建物は、通常、風対策として、風用拘束装置、例えば地震変位を妨げないだけの長さの余裕を持ったワイヤー（フェイルセーフワイヤー）を免震層上下の躯体と接合して設置する方法、或いは免震層の変位時に上下の躯体を相互に緩衝材を介して当てる方法などが採用され、安全なものとされている。勿論、本発明の免震構造でも、これを設置しているが、より安全性を高めるための対策として、木骨架台の重量増を図り、ＲＣ架台及び鉄骨架台の重量に近づけることが必要になる。
【００２１】
ところで、旧来からの木造在来工法においても、免震構造に対する需要は高い。特に山陰地方においては全新築個数の約６５％が木造在来工法によって建築されるにも拘わらず、この木造在来工法に完成された免震技術は未だ確立されておらず、近年、住宅メーカー及び産学共同プロジェクトなどにおいて、この住宅用の免振装置及び施工技術の研究・開発が進められて、一部の住宅例えばプレハブ住宅などに採用され始めている程度である。
【００２２】
免震住宅の設計・施工技術は、新しい技術であり、構造設計は中央官庁において個別に審査され高いハードルとなっており、地方の民間企業独自ではこのハードルを越えて設計・施工することが大変困難になっている。すなわち、免震構造は建築基準法では特定行政庁での構造審査は認められていない、いわゆる専門機関による構造計算適合性判定が必要な物件となる構法である。そこで、この免震構造は、免震告示に示された方法で構造計算を行う必要があり、この計算は上部構造（建築物）、免震層、下部構造（基礎）及び相互の接合部について構造設計を行う計算であって、木造建築物の免震架台の設計においては、木骨架台に所定の床面剛性、すなわち面内せん断剛性、面外曲げ剛性及びねじれ剛性によって、免震告示に示された規準を満たす剛性が要求されている。
【００２３】
本発明者らは、従来の木骨架台は上記課題１〜３を抱え、これらは上記特許文献２、３に記載の架台でも困難を極め解決が難しくなっていることから、それらを解決すべく、木造在来工法による免震戸建て住宅の設計及び実験、具体的には、山陰地方の気候風土に適した建築デザインをベースに、近年需要の多い変則的平面形状や立体形状の住宅デザインも含めた取り組みを行って来た。
【００２４】
この取り組みにおいて、本発明者らは、先に上記課題１、２を解決した免震構造の開発を行い、その成果を既に特許出願（特願２０１８−１４０５６３、以下、先願発明という。）をしている。すなわち、先願発明では、上記課題１の緊締強度は、プレート受木骨及び免震プレートなどを設けることにより解決でき、また上記課題２のねじれ強度は、木造りの架台とプレート受木骨との結合を局所的な点結合でなく、より面積が大きい面接触結合により行い、しかも免震装置とを所定大きさの免震プレートを介して結合し、その際に、免震プレートの大きさは、採用・使用する免震装置の地震時の建物の応答変位量（移動量）に一定の余りを加算し、この加算値をベースして計算した大きさ（なお、この大きさは免震建築物に不可欠な免震クリアランスと関係している）にすることによって解決でき、構造計算で要求される床面剛性が確保できるようになっている。同じく、上記課題３の建物移動は、上記プレート受木骨に代えて所定の形状・大きさの重量固化物で形成することによって解決できるようになっている。なお、免震クリアアランスは、地震が起きたときに免震装置が変位し、建築物（建物）が揺れても安全な基礎と建物との隙間（クリアランス）である。
【００２５】
本発明の目的は、上記の先願発明の奏する効果をより増大させ、従来技術の木骨架台が抱える課題、すなわち、木骨架台と免震装置との緊締強度、架台のねじれ強度及び高い風荷重に対する架台重量等の課題、を解決し、構造計算で要求される床面剛性を確保し、さらなる施工工法の簡易・単純化及び工期の短縮化などを実現して、トータルローコスト化を図って木造住宅への適用を可能にした免震構造を提供することにある。
【００２６】
また、本発明の他の目的は、上記の目的を有する免震構造を備え、施工工法の簡易・単純化及び工期の短縮化などを実現し、トータルコストの低減が実現でき、しかも近年需要の多い変則的平面形状や、立体形状の住宅デザインの免震木造建築物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明の第１の態様の免震構造は、地盤上に構築された基礎と、前記基礎の上に配列された複数個の免震装置と、前記各免震装置に固定される複数枚の免震プレートと、前記各免震プレートが固定されて木造建築物を支える木造りの木骨架台と、を備えた免震構造であって、
前記木骨架台は、内部に所定大きさの空間を設けた外周枠と、前記外周枠内に複数本の内枠材を縦横に所定間隔をあけて格子状に区分して形成した複数個の格子枠とを有し、
前記木骨架台は、前記複数個の格子枠のうち、前記免震装置に対応する格子枠にそれぞれ前記免震プレートを当接し、これらの免震プレートの下面に前記各免震装置をそれぞれ固定し、上面を前記格子枠の周辺枠に固定して該各格子枠内に所定大きさの枠空間を形成し、前記枠空間内にコンクリートを充填・固化させて形成させたコンクリート固化体またはモルタルを充填・固化させて形成させたモルタル固化体が配置されていることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の第２の態様の免震構造は、第１の態様の免震構造において、前記免震装置、前記免震プレート及び前記コンクリート固化体または前記モルタル固化体を固定した前記木骨架台の結合平面の面積をそれぞれＡ１、Ａ２及びＡ３としたとき、これらは以下の関係、
Ａ２＞Ａ１、Ａ２＞Ａ３
にあることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の第３の態様の免震構造は、第１又は第２の態様の免震構造において、前記木骨架台を構成する外周枠及び格子枠はいずれも積層材で形成されており、前記モルタル固化体は無収縮モルタルで形成されていることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の第４の態様の免震構造は、第１〜第２のいずれかの免震構造において、前記免震プレートの上面側には複数本の下空きコ字型の鉄筋が設けられており、前記複数本の下空きコ字型の鉄筋は前記コンクリート固化体または前記モルタル固化体内に埋設されていることを特徴とする。
【００３１】
さらに、本発明の第５の態様の木造免震建築物は、第１〜第４のいずれかの免震構造を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の第１の態様の免震構造によれば、枠空間内のコンクリート固化体またはモルタル固化体の存在により木骨架台の重量が増大し、高い風荷重に対抗でき、より安全性を高めることができる。また、免震装置との間の課題、例えば、免震装置との結合で強固な緊締強度が確保でき、しかも構造計算で要求される床面剛性が確保され、施工工法の簡易・単純化及び工期の短縮化などが実現でき、トータルローコスト化を図って木造住宅への適用が可能になる。
【００３３】
本発明の第２の態様の免震構造によれば、免震装置、免震プレート及びコンクリート固化体またはモルタル固化体を固定した木骨架台の結合平面の面積をそれぞれＡ１、Ａ２及びＡ３とし、それらの大きさがＡ２＞Ａ１、Ａ２＞Ａ３とされているので、構造計算で求められる床面剛性を確保できる。すなわち、木骨架台は、面内せん断剛性、面外曲げ剛性及びねじれ剛性によって、免震告示に示された規準を満たす剛性が確保できる。
【００３４】
本発明の第３の態様の免震構造によれば、木骨架台を構成する外周枠、及び格子枠はいずれも積層材で形成されているので、入手、加工容易、安価に作製できる。また、モルタル固化体は無収縮モルタルを用いるので、免震プレート及び木骨架台との結合が堅固になる。
【００３５】
本発明の第４の態様の免震構造によれば、免震プレートの上面側には複数本の下空きコ字型の鉄筋が設けられているので、施工時には免震プレートの持ち運びが容易となり、また、施工完了時には複数本の下空きコ字型の鉄筋がコンクリート固化体またはモルタル固化体内に埋設されているので、コンクリート固化体またはモルタル固化体の強度が大きくなる。
【００３６】
本発明の第５の態様の木造免震建築物によれば、施工工法の簡易・単純化及び工期の短縮化などを実現し、トータルコストの低減を実現でき、しかも近年需要の多い変則的平面形状、や立体形状の住宅デザインの免震木造建築物を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係る免震構造を備えた免震木造建築物の正面図である。
【図２】図２Ａは図１の免震木造建築物の一部を破断した免震構造主要部分の拡大断面図、図２Ｂは免震装置の断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る免震構造主要部分のアイソメ（等角投影）図である。
【図４】図４は図１の免震木造建築物（木造住宅）を示し、図４Ａは１階平面図、図４Ｂは２階平面図である。
【図５】図５は図１の免震木造建築物の基礎部分を示し、図５Ａは基礎部分における免震台配列の平面図、図５Ｂは各免震装置に対応する免震プレート配列の平面図である。
【図６】図６は図５Ｂに示した免震プレートのうちの１つを示し、図６Ａは平面図であり、図６Ｂは免震プレートとコンクリート固化体との結合状態を示す一部断面図であり、図６Ｃは免震プレートに下空きコ字型の鉄筋を設けた場合の斜視図である。
【図７】図７は図１の免震木造建築物を支える木骨架台の平面図である。
【図８】図８は従来技術の木造住宅用架台を示し、図８Ａは一部断面、図８Ｂは要部斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る免震構造及びそれを備えた免震木造建築物を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための免震構造及びそれを備えた免震木造建築物を例示するものであって、本発明をこれに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適応し得るものである。
【００３９】
[実施形態]
図１〜図３を参照して、本発明の実施形態に係る免震構造及びそれを備えた免震木造建築物の概要を説明する。なお、図１は本発明の実施形態に係る免震構造を備えた免震木造建築物の正面図（南側立面図）、図２Ａは図１の免震木造建築物の一部破断した免震構造主要部分の拡大断面図、図２Ｂは免震装置の断面図、図３は本発明の実施形態に係る免震構造主要部分のアイソメ（等角投影）図である。
【００４０】
本発明の実施形態に係る免震構造を備えた免震木造建築物１０は、図１、図２に示したように、地上２階建て木造住宅からなり、この木造住宅は、地盤ＧＬに構築した基礎の下部構造体１０Ｇと、その上部に位置し上部構造体１０Ｆの木造住宅を支える木材を骨材にした架台（以下、木骨架台という）２１と、下部構造体１０Ｇと上部構造体１０Ｆとの間にあって免震装置１６が配設される免震層１０Ｄと、を備え、免震層１０Ｄには、複数個の免震装置１６１〜１６１２（図４Ａ、図５Ｂ参照）が配列されている。木骨架台２１は集積材で形成されている。なお、本発明は木造建築物を地上木造２階建住宅に限定するものでなく任意のものでもよい。
【００４１】
この免震木造建築物（木造住宅）における免震構造１１は、図１〜図３に示したように、地盤上に構築された基礎と、基礎の上に配列された複数個の免震装置１６と、各免震装置に固定される複数枚の免震プレート１９と、各免震プレートが固定されて木造建築物を支える木造りの木骨架台２１と、を備え、木骨架台２１は、内部に所定大きさの空間を設けた外周枠２２と、この外周枠２２内に複数本の縦枠材２３、内枠材２４及びつなぎ枠材２５からなる内枠材を縦横に所定間隔をあけて格子状に区分して形成した所定大きさの複数個の格子枠３０と、とを有している。木骨架台２１は、複数個の格子枠３０のうち、免震装置１６に対応する位置の格子枠３０にそれぞれ免震プレート１９を当接し、これらの免震プレート１９の下面に各免震装置１６をそれぞれ固定し、上面を各格子枠３０を形成する周辺の枠材（外周枠２２、縦枠材２３、横枠材２４、つなぎ枠材２５）に固定して該各格子枠３０内に所定大きさの枠空間を形成し、この枠空間内にコンクリートを充填・固化させて、該枠空間内はコンクリート固化体２６で固定された構成を有する。
【００４２】
この免震構造１１は、免震装置１６、免震プレート１９、コンクリート固化体２６を固定した木骨架台の結合平面のそれぞれの面積をＡ１、Ａ２及びＡ３として比較すると、これらは、以下の関係式（ａ）にしてある。
Ａ２＞Ａ１，Ａ２＞Ａ３・・・・・・・・・・・・（ａ）
そして、この関係式（ａ）において、免震プレート１９の面積Ａ２は、採用・使用する免震装置によって決定される。
【００４３】
すなわち、免震プレートの面積Ａ２は、採用・使用する免震装置の地震時の建物の応答変位量（移動量）に一定の余りを加算し、この加算値をベースして計算した大きさになっている。なお、この大きさ（長さ）は免震建築物に不可欠な免震クリアランスと関係している。
以上、免震プレートＡ２の面積を上記にし、関係式（ａ）を満たすことによって、木骨架台は免震構造計算において要求される床面剛性を確保できるものとなる。
【００４４】
この免震構造によれば、従来技術の木骨架台が抱える課題、すなわち、木骨架台と免震装置との緊締強度、架台のねじれ強度及び高い風荷重に対する架台重量等の課題を解決し、構造計算で要求される床面剛性を確保し、施工工法の簡易・単純化及び工期の短縮化などを実現して、トータルローコスト化を図って木造住宅への適用が可能になる。
【００４５】
以下、この免震構造及びこれを備えた免震木造住宅の個々の構成及び他の特徴を説明する。免震木造建築物（以下、単に建物ともいう）１０は、免震層１０Ｄに、複数個の免震装置１６１〜１６１２（図４Ａ、図５Ｂ参照）が所定の位置にそれぞれ配列されている。これらの免震装置は同じ構成のものとなっている。
【００４６】
免震装置１６は、図２Ｂに示したように、対向する一対の受皿１７ａ、１７ｂと、これらの受皿の間に移動可能に介在する球体１８と、一対の受皿１７ａ、１７ｂを接続して球体１８を外側から包囲する可撓性の接続体とを備え、各受皿１７ａ、１７ｂは、対向面に球用の凹み穴１７０がみ形成されている。球体１８は、単数乃至複数の鉄球や鋼球等からなり、一対の受皿１７ａ、１７ｂの凹み穴１７０にころがり接触可能に摺接して、地震の発生時に地震エネルギーを吸収して一対の受皿１７ａ、１７ｂを移動変位させる。また、接続体は、弾性円筒形に形成され、開口した端部が各受皿１７ａ、１７ｂの周縁部に嵌着されている。
【００４７】
この免震装置１６によれば、地震が発生して建物の基礎が震動（振動ともいう）すると、免震装置の球体が接続体の内部を転がってベアリング機能を発揮し、一対の受皿が相反する方向にスライドして地震の揺れを受け流し、この受け流し効果により建物が免震されることとなる。この免震作用により、住宅内の家具等は転倒せず、居住者は恐怖を感じるのを低減できる。なお、このような免震装置は、既に製品化・市販され公知となっている。
【００４８】
本発明の実施形態の免震構造及び免震木造建築物は、既に市販されている例えば以下の免震装置を使用する。メーカー名（オイレス工業株式会社）、製品名（軽量建築物用免震装置：ＦＰＳ−ＨＰ）、製品対象（木造１〜３階建て程度を目安）、製品構造（ステンレス板をプレスして成型し、空洞部分に充填材を満たして製作）、可動子径（１００φ）、長期面圧（最大１３．５Ｎ/ｍｍ２、建物全体の平均で１０．０Ｎ/ｍｍ２が目安）。また、ＦＰＳ―ＨＰ本体の外形寸法は６３０×６３０×Ｈ（９３．１）ｍｍである。
【００４９】
この免震装置は、使用する個数が少ないと装置間隔が大きくなり、住宅を支える架台の負担が大きくなることから、メーカーは建築面積（１階の床面積）１０ｍ２に１基程度の使用を推奨している。以上は同社発行のパンフレットから引用したものである。なお、この製品仕様は、後記する下部構造体、木骨架台、上部構造体などの設計寸法などを決める基礎となっている。また、本発明は免震装置を上記のものに限定するものでなく、他のメーカー及び他の仕様の免震装置を使用できる。
【００５０】
次に、図４を参照して上部構造体を説明する。なお、図４は図１の免震木造建築物を示し、図４Ａは１階平面図、図４Ｂは２階平面図である。上部構造体１０Ｆは、地上２階建て木造住宅からなり、この住宅は、２階部分が建築面積の約５０％を占め、それが北東面側に偏在している。そして、図４に示したように、１階１０１Ｆは平面形状にあって中庭を組込んだコ字形にし、南面側中央に木造デッキ（例えば１２ｍ２）を設け、それぞれ所定の間取り、１階に、それぞれ所定の大きさの例えば和室、ＤＫ、趣味室、土間収納、洗面・浴室、玄関ホール、機械室など、また、２階１０２Ｆに寝室、和室、子供室、クローゼットなどが設けてある。なお、この住宅は、延べ床面積が例えば１３３．８８ｍ２、建築面積は１０６．２０ｍ２である。
【００５１】
この木造住宅は純日本風のものであって、１階１０１Ｆに木造デッキを設け、建築面積の約５０％の２階建部分を北東面側に偏在させているので、上記特許文献１に開示の建物（平面形状及び立体形状が定形）に比し平面形状及び立体形状が変則的なデザインになっている。このため、免震構造計算は従来の定形の計算をそのまま適用できず、それと対比して面倒になっている。なお、木造住宅は、上記のものに限るものではなく、任意タイプの住宅でもよい。そして、１階１０１Ｆの床下には、図４Ａに示したように、複数個の免震装置１６１〜１６１２が配設されている。なお、この木造住宅は、東西南北にそれぞれ所定の免震クリアランスをあけて建てられている。なお、このクリアランスについては後記する。
【００５２】
図５を参照して、下部構造体を説明する。なお、図５は図１の免震木造建築物の基礎部分を示し、図５Ａは基礎部分における免震台配列の平面図、図５Ｂは各免震装置に対応する免震プレート配列の平面図である。
【００５３】
下部構造体１０Ｇは、地盤ＧＬにあって、建物周辺との間に所定の免震クリアランスをあけて構築されている。免震クリアランス（以下、クリアランスという）は、免震建築物に不可欠なものであって、地震力による建物の水平方向への変位（動き）が、この最大の水平変位が発生しても周囲の構造物や土地などと衝突しないように設ける隙間、すなわち、建物周辺との離隔をいい、それは建物を隣地及び道路境界線、又は周辺工作物等との離隔であって、構造計算で求まる地震時の建物の応答位置（移動量）に一定の余裕を加えた離隔である。
【００５４】
一定の余裕は、建物の移動により人が挟まれるおそれがある部分（例えば、１階の外壁や出窓部分など）にあっては例えばプラス２０ｃｍ以上、また人が立ち入るおそれがない部分（例えば、軒先、２階のバルコニー先など）にあっては例えばプラス１０ｃｍ以上などであり、これらは告示で決められている。このクリアランスは、採用・使用する免震装置によって変更される。すなわち、本実施形態では、ＦＰＳ―ＨＰを使用するので、設計で用いることができる応答変位量は４０５ｍｍ（１００φ）であり、その結果、建物配置設計のクリアランスは、応答変位量４０５ｍｍに一定の余裕１００ｍｍ乃至２００ｍｍを加えた離隔値となる。なお、図１の符号Ｌ１、Ｌ２は、建物一側壁からのクリアランスを示している。勿論、他の四方側壁でも所定のクリアランスがとってある。
【００５５】
この下部構造体１０Ｇは、図２Ａに示したように、鉄筋コンクリート構造からなり、割り栗石１２上にベタ基礎ベースコンクリート１３を敷設し、地中梁に結合され、複数個の免震装置１６（複数個のうちの１個を図示）を支持する複数個の免震台１５（複数個のうちの１個を図示）を有する剛健な構造体で構成されている。地中梁はベタ基礎部分に鉄筋（図示省略）を配筋してコンクリートを打設した構成となっている。下部構造体１０Ｇの外周囲は、立ち上がり基礎１４で囲まれて内部に所定の個数、この実施形態では１２個の免震台１５１〜１５１２（図５Ａ参照）が設置されている。
【００５６】
複数個の免震台１５１〜１５１２は、すべて同じ構造で、例えば縦９００ｍｍ×横９００ｍｍ×高さ（約３５０ｍｍ）の大きさとなっている。外周囲の立ち上がり基礎１４は、隣地境界線などとの間で所定のクリアランスが確保されて構築されている。なお、下部構造体１０Ｇは、これに限定するものでなく他の基礎構造、例えばフラットスラブ形式のものでもよい。
【００５７】
複数個の免震台１５１〜１５１２は、図５Ａに示したように、住宅１階１０１Ｆ（図４Ａ参照）の間取り対応した位置に配設されている。これらの免震台１５１〜１５１２は、縦４列、横３段に配列されている。図５Ｂの左側１列目は３個の免震台１５１〜１５３が所定の間隔ｙ１、ｙ２、また、２列目は３個の免震台１５４〜１５６が間隔ｙ１、ｙ２、３列目が３個の免震台１５７〜１５９が間隔ｙ１、ｙ２、４列目が３個の免震台１５１０〜１５１２が間隔ｙ１、ｙ２をそれぞれあけ、また各列間もそれぞれ所定の間隔ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ１があいている。
これらの間隔は、採用・使用する免震装置によって決定される。
【００５８】
本実施形態ではＦＰＳ―ＨＰを使用するので、この装置は建築面積（１階の床面積）１０ｍ２当たり１基を配設する。これにより、各寸法は、例えば、ｙ１は７５０ｍｍ、ｙ２は３７５０ｍｍ、また、ｘ１は７５０ｍｍ、ｘ２は３３００ｍｍ、ｘ３は４５００ｍｍ、ｘ４は２５００ｍｍとなる。なお、最下段の間隔は、変則的な平面形状に合わせて、細かくｘ１、ｘ２、ｘ１、ｘ５（３０００ｍｍ）、ｘ１、ｘ４．ｘ１に分かれている。
【００５９】
複数個の免震台１５１〜１５１２に対応する位置に、それぞれ免震プレート１９１〜１９１２が配設される。これらの免震プレート１９１〜１９１２は、上面が木骨架台２１(図７参照）、下面が免震装置１６に結合される。これらの免震プレー１９１〜１９１２は、図５Ｂに示したように、各免震台１５１〜１５１２に対応した位置にあって、縦４列、横３段で配列され、配列寸法は上記ｙ１、ｙ２及びｘ２、ｘ３、ｘ４と同じである。
【００６０】
図６を参照して、免震プレートを説明する。なお、図６は図５Ｂに示した免震プレートのうちの１つを示し、図６Ａは平面図であり、図６Ｂは免震プレートとコンクリート固化体との結合状態を示す一部断面図であり、図６Ｃは免震プレートに下空きコ字型の鉄筋を設けた場合の斜視図である。
【００６１】
図６に示した免震プレート１９は、複数個の免震プレート１９１〜１９１２（図５Ｂ参照）のうちの１つを代表させて示したものであり、以下では図５Ｂに示した免震プレート１９を用いてその具体的構成を説明する。各免震プレート１９は、上記２の課題（木骨架台のねじれ強度）を解決して、構造計算で要求される床面剛性を確保するものである。この実施形態では、各免震プレート１９は全て同じ形状であって、所定の面積及び肉厚さを有する金属板で形成されており、四辺１９ａ〜１９ｄの長さが同じ正方形になっている。辺の長さは、採用・使用する免震装置によって決定される。すなわち、免振装置の地震時の建物の応答変位量（移動量）に一定の余りを加算し、この加算値を２倍以上にした長さにする。
【００６２】
本実施形態では、ＦＰＳ−ＨＰの応答変位量は４０５ｍｍ、一定の余りは１００〜２００ｍｍ、これらの合計値の２倍値は１０１０〜１２１０ｍｍとなる。そこで、本実施形態では、上記の値に基づいて、免震プレート１９の一辺の長さを１４４０ｍｍとした。したがって、免震プレート１９の寸法は、横辺ａ１は１４４０ｍｍ、縦辺ｂ１は１４４０ｍｍ、肉厚は１２ｍｍである。また、肉厚（１２ｍｍ）も、採用・使用する免震装置によって変更される。これにより、木骨架台２１と免震プレート１９のとの結合面積が大きくなり、堅固に結合可能になる。なお、免震プレート１９は、正方形に限定するものでなく、長方形、いわゆる矩形状のものにしてもよい。この場合、短辺の長さを基準にして決定する。
【００６３】
この免震プレート１９は、外周縁に近接した箇所に辺に沿って複数個のネジ孔１９Ａが所定の間隔をあけ、また、内部に免震装置の上部アンカープレートの四隅に固定する取付けボルト２０（図６Ｂ参照）挿通用の挿通孔１９Ｂがそれぞれ穿設されている。さらに、図６Ｃ及び図２Ａに示したように、免震プレート１９の表面に複数本の下空きコ字型の鉄筋３１が所定間隔で配設されている。この鉄筋は外周縁に穿設したネジ孔１９Ａの内側に配列されている。この鉄筋は、下空きコ字型をしているので、把手として免震プレートの持ち運びに使用し、また、コンクリート固化体２６の補強材にもなる。なお、免震装置１６、免震プレート１９、コンクリート固化体２６を固定した木骨架台２１の結合平面のそれぞれの面積Ａ１、Ａ２及びＡ３の関係は後記する。
【００６４】
図７を参照して木骨架台を説明する。なお、図７は図１の免震木造建築物を支える木骨架台の平面図である。木骨架台２１は、建物の荷重を支える台であって、免震装置を全ての建物の柱直下に装置を設置することが事実上できないために建物の柱軸力を免震装置に伝達するためのものである。この木骨架台２１は、内部に所定大きさの空間を設けた外周枠２２と、この外周枠内に複数本の内枠材を縦横に所定間隔をあけて格子状に区分して形成した所定大きさの複数個の格子枠３０が形成されている。外周枠２２及び内枠材はそれぞれ積層材で形成されている。なお、積層材は、単板のような薄めの挽板を数多く重ね合せ接着成形した木材であって、高い強度を有している。
【００６５】
外周枠２２は、下部構造体１０Ｇの立ち上り基礎１４に対応した形状を有し、複数本の外枠材２２１〜２２８で形成されている。すなわち、立ち上り基礎に対応した形状にして、積層材からなる所定形状及び太さの柱状体を加工・繋ぎ合わせて形成されている。柱状体は、四角柱が好ましい。その寸法は、横幅は例えば１２０ｍｍ及び高さは３００ｍｍである。なお、図７Ａにあって、横長は１１、８００ｍｍ及び縦長は９０００ｍｍであって、これらを細分した長さｃ１は１５００ｍｍ、ｃ２は１８００ｍｍ、ｃ３は３０００ｍｍ、ｃ４は１０００ｍｍ及びｄ１は１５００ｍｍ、ｄ２は２２５０ｍｍとなっている。
【００６６】
複数本の内枠材は、縦枠材２３、横枠材２４及びツナギ枠材２５からなり、所定の太さの積層材からなる四角柱で形成されている。縦枠材２３は２本の四角柱２３１、２３２、横枠材２４は２本の四角柱２４１〜２４４からなり、ツナギ枠材２５も２本の四角柱２５１、２５２で形成されている。これらの内枠材で外周枠内を格子状に区分することによって内部に所定の空間を有する格子枠３０が形成される。これら複数個の格子枠３０のうち、各免震装置１６１〜１６１２に対応する格子枠３０にはそれぞれの枠内の空間（枠空間）にコンクリート固化体２６が形成される。
【００６７】
ここで、図２Ａを参照して、このコンクリート固化体の形成方法を説明する。なお、以下は１個の固化体の説明となっている。まず、免震台１５に免震装置１６を設置する。この設置は免震装置１６の下部に下部アンカープレート３２を設け、この下部アンカープレート３２の挿通孔に、免震装置１６を固定するボルト(図示省略）を挿通して免震台１５に埋め込み、コンクリートで固定する。次いで、免震装置１６の上部に上部アンカープレート３３を取付ける。この上部アンカープレート３３は、図示省略したが、四隅に免震プレート１９に挿通され、コンクリート固化体２６に固定する固定ボルトを挿通するための孔が形成されている。
【００６８】
また、木骨架台２１は、予め免震プレート１９の表面（上面）を格子枠３０の下部に当接させて、免震プレート１９の外周辺の各ネジ孔１９Ａにスクリューネジ２０を挿通して、格子枠３０の周辺枠（外周枠２２、縦枠材２３、横枠材２４、つなぎ枠材２５）の下部にネジ止めしておく。
次いで、この木骨架台３２を基礎の免震台１５上へ移動して、免震台１５上の免震装置１６上に載置する、その際、各免震装置１６の上部アンカープレート３３の四隅（挿通孔）には取付けボルト(図示省略）を挿通・固定しておく。
【００６９】
木骨架台２１が免震装置１６上に載置されると、取付けボルトは免震プレート１９の挿通孔１９Ｂから格子枠内へ突出する。格子枠３０は、その底部の開口が免震プレート１９で覆われ、内部に取付けボルトが突出し、また上部が開口した所定大きさ枠空間が形成される。なお、この枠空間内には逆コ字型の鉄筋３１が入っている。
【００７０】
その後、この枠空間内に、コンクリートを充填し、固化させ、枠空間内をコンクリートで埋める。そうすると、格子枠３０の空間内にコンクリート固化体２６が形成される。このコンクリート固化体２６により、免震装置１６は取付けボルトを介して堅固に木骨架台２１に固定され、また、コンクリート固化体２６は下空きコ字型の鉄筋３１によって補強される。
【００７１】
使用するコンクリートは無収縮モルタル（グラウト）を使用するのが好ましい。なお、コンクリート固化体２６の寸法は、例えば縦横幅は１２０ｍｍ、高さｈは２１０ｍｍである。このコンクリート固化体２６の形成では、格子枠３０をコンクリート充填用型枠として使用できるので、専用の型枠は不要になり、また、コンクリートを充填・固化することで免震プレート１９及び免震装置１６との結合が堅固になる、さらに、このコンクリート固化体２６は木材より重いので、重量物となり、木骨架台２１の重量を増大できる。なお、図２及び図７に示した木骨架台２１は、コンクリート固化体が形成された状態を示している。
【００７２】
このように木骨架台２１の格子枠３０内にそれぞれコンクリート固化体２６を形成することにより、コンクリート固化体２１は、重量物となり、格子状の枠内に略均等且つバランスよく配置・固定され、且つそれらが格子枠内で堅固に結合される。その結果、木骨架台２１の重量が増大する。
【００７３】
以上説明した部材を使用して、免震構造及びそれを備えた免震木造住宅を構築するには以下の工程で行う。図２を参照して、まず、地上に下部構造１０Ｇを構築し、免震層１０Ｄ内の複数個の免震台１５に、それぞれ免震装置１６を設置する。次いで、それらの間にそれぞれ免震プレート１９を介在させて、木骨架台２１を固定する。この木骨架台の上に構造用合板２８を設置し、その上に仕上りフロアー２９を敷設接する。なお、木骨架台２１にあって、枠材とコンクリート固化体２６とが高さが違い間に隙間が空くので、この隙間に断熱材２７を詰め込む。その後、この木骨架台２１上に木造住宅を建設する。この建設は、従来の建築と同じである。説明は省略する。
【００７４】
構築した免震構造１１は、免震装置１６、免震プレート１９、コンクリート固化体２６を固定した木骨架台２１の結合平面のそれぞれの面積をＡ１、Ａ２及びＡ３として比較すると、これらは、以下の関係（ａ）となる。
Ａ２＞Ａ１，Ａ２＞Ａ３・・・・・・・・・・・・（ａ）
なお、この関係式（ａ）において、免震プレート１９の面積Ａ２は、採用・使用する免震装置によって決定、すなわち、免震プレートを正方形にすると、その一辺の長さは、地震時の建物の応答変位量（移動量）に一定の余りを加算し、加算値の２倍以上にした長さにして、この長さで面積が算出されている。免震プレートは、正方形に限定するものでなく、長方形、いわゆる矩形状のものにしてもよい。この場合、短辺の長さを基準にして決定される。応答量変位量及び余りは、採用・使用する免震装置によって異なっている。
【００７５】
免震構造は、上記関係式（ａ）の条件を満たすことによって、構造計算で要求される床面剛性（免震告示に示された規準を満た剛性）、すなわち面内せん断剛性、面外曲げ剛性及びねじれ剛性を確保できる。
【００７６】
この実施形態の免震構造によれば、まず、木骨架台は、木造りなので、他のコンクリート造り、鉄骨造りと比べて、安価且つ加工が容易で製作が簡単になる。また、免震装置に対応する格子枠内にコンクリート固化体が略均等且つバランスよく組込み・固定されるので、軽量にして堅固になる。さらに、免震プレートが固定されるので堅固になる。その結果、木造りの木骨架台にあって、免震装置との間などで生じる課題、例えば、免震装置との結合で強固な緊締強度が確保できしかも構造計算で要求される床面剛性が確保され、施工工法の簡易・単純化及び工期の短縮化などが実現でき、トータルローコストを図って木造住宅への適用が容易になる。
【００７７】
また、この実施形態の免震木造建築物は、この免震構造を備えることにより、施工工法の簡易・単純化及び工期の短縮化などを実現し、トータルコストの低減を実現でき、しかも近年需要の多い変則的平面形状、や立体形状の住宅デザインにできる。
【符号の説明】
【００７８】
１０          免震木造建築物
１０Ｇ        下部構造体
１０Ｄ        免震層
１０Ｆ        上部構造体（木造建築物）
１１          免震構造
１４          立ち上り基礎
１５、１５１〜１５１２  免震台
１６、１６１〜１６１２  免震装置
１９、１９１〜１９１２  免震プレート
２１        木骨架台
２２        外周枠
２３          縦枠材
２４        横枠材
２５        ツナギ枠材
２６        コンクリート固化体
２７        断熱材
２８        構造用合板
２９        仕上りフロアー
３０        格子枠
３１        下空きコ字型の鉄筋
３２        下部アンカープレート
３３        上部アンカープレート
【要約】
【課題】木骨架台と免震装置との緊締強度、架台のねじれ強度及び高い風荷重に対する架台重量等の課題を解決した免震構造を提供する。
【解決手段】基礎１５上に配列された複数個の免震装置１６と、各免震装置１６に固定される複数枚の免震プレート１９と、各免震プレート１９が固定されて木造建築物を支える木造りの木骨架台２１と、を備え、木骨架台２１は、内部に所定大きさの空間を設けた外周枠と、外周枠内に複数本の内枠材を縦横に所定間隔をあけて格子状に区分して形成した複数個の格子枠とを有し、複数個の格子枠のうち、免震装置に対応する格子枠にそれぞれ免震プレート１９を当接し、これらの免震プレートの下面に各免震装置１６をそれぞれ固定し、上面を格子枠の周辺枠に固定して該各格子枠内に所定大きさの枠空間３０を形成し、枠空間３０内にコンクリートを充填・固化させ形成させたコンクリート固化体２６が配置されている。
【選択図】  図３【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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