(57)【要約】【課題】通常の建築物の施工過程に大きな変更を加えることなく、簡易な構造で効率的な免震を図ることができる軽量建築物に適した免震装置とそれを利用した建築物の免震構造を提供する。【解決手段】免震装置１を、鉛直方向に延びる柱状をなす弾性体２とそれに内蔵されるコイルスプリング３とを具備するものとして、下端部を基礎コンクリートＡＣ内に埋設して固定するとともに上端部を土台ＡＢに固定した鉄筋ＡＡを、弾性体２及びコイルスプリング３に対して鉛直方向へ貫通させた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物の基礎コンクリートと、その上方に配置される土台とに取り付けられ、建築物の免震を図るものであって、
鉛直方向に延びる柱状をなす弾性体と、該弾性体に内蔵されるコイルスプリングとを具備し、下端部を基礎コンクリート内に埋設して固定するとともに上端部を土台に固定した鉄筋を、前記弾性体及びコイルスプリングに鉛直方向へ貫通させていること特徴とする免震装置。
【請求項２】
コイルスプリングを、鉛直方向へ伸縮可能に配置している請求項１記載の免震装置。
【請求項３】
弾性体が、中心部に前記鉄筋を挿通し得る貫通孔を形成した合成ゴム製のブッシュである請求項１又は２記載の免震装置。
【請求項４】
弾性体とコイルスプリングとによって、一体のスプリングブッシュを構成している請求項３記載の免震装置。
【請求項５】
基礎コンクリートの上面に開口させて形成された上向き穴部に挿入され鉄筋を鉛直方向に挿入させるとともに弾性体の下端部を包囲して収容する下収容部材をさらに具備している請求項１、２、３又は４記載の免震装置。
【請求項６】
土台の下面に開口させて形成された下向き穴部に挿入され鉄筋を鉛直方向に挿入させるとともに弾性体の上端部を包囲して収容する上収容部材をさらに具備している請求項１、２、３、４又は５記載の免震装置。
【請求項７】
弾性体とそれに挿通させた鉄筋との間に、弾性体内に収容され鉄筋を挿通させたガイド部材をさらに具備している請求項１、２、３、４、５又は６記載の免震装置。
【請求項８】
建築物の基礎コンクリートと、その上方に配置される土台との間に、鉛直方向に延びる柱状をなす弾性体と、該弾性体に内蔵されるコイルスプリングとを具備する免震装置を配設し、この免震装置における弾性体及びコイルスプリングに鉛直方向へ下端部を基礎コンクリート内に埋設して固定するとともに上端部を土台に固定した鉄筋を貫通させていること特徴とする建築物の免震構造。
【請求項９】
免震装置として、合成ゴム製のブッシュからなる前記弾性体にコイルスプリングを一体に内蔵させ、弾性体の延出方向とコイルスプリングの伸縮方向を合致させたスプリングブッシュを適用している請求項８記載の建築物の免震構造。
【請求項１０】
基礎コンクリートの上面に上方へ開口する上向き穴部を形成する一方、免震装置の下端部に弾性体の下端部を包囲して収容する下収容部材を設け、前記上向き穴部に、鉄筋を挿通させるとともに前記下収容部材を挿入している請求項８又は９記載の建築物の免震構造。
【請求項１１】
土台の下面に下方へ開口する下向き穴部を形成する一方、免震装置の上端部に弾性体の上端部を包囲して収容する上収容部材を設け、前記下向き穴部に、鉄筋を挿通させるとともに前記上収容部材を挿入している請求項８、９又は１０記載の建築物の免震構造。
【請求項１２】
免震装置に、弾性体とそれに挿通させた鉄筋との間に、弾性体内に収容され鉄筋を挿通させたガイド部材をさらに設けている請求項８、９、１０又は１１記載の建築物の免震構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物の免震を図る免震装置、及びそれを適用した免震構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地震等による振動を吸収し建築物を保護する免震装置として、従来より、鋼板と免震ゴムとを交互に積層したものが、コンクリート製のビル等の比較的高層で重量な建築物に適用されてきたが、極めて高価であり大型であることから、木造家屋のような低層で軽量な建築物には向かなかった。
【０００３】
そこで、木造家屋等に適した免震装置が考えられている（例えば、特許文献１参照）。この免震装置は、上端部及び下端部に金属製円盤を設けた円柱状のゴムからなる弾性体と、この弾性体の内部に鉛直姿勢で埋設される棒状体と、この棒状体の上方において上側の円盤に螺合され木製土台に固定される軸体と、防除謡の下方において下側の円盤に螺合され基礎コンクリートに埋設されるアンカーボルトとから構成されるものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−６２３０９号公報
【０００５】
【非特許文献１】
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような構成の免震装置は、確かに簡易な構成で低価格で製造することができるものであるが、棒状体と軸体及びアンカーボルトとが分離した構造であるため、地震による横揺れが極めて大きい場合、弾性体が横斜めに弾性変形するだけでなく断裂してしまうと、基礎コンクリートと土台から上の建築構造物とが分離して建築物の倒壊を招くおそれが生じる。また、通常は、建築物の施工時における基礎工事の際に、基礎コンクリートの打設後硬化前に鉄筋（アンカー）を立設し、この鉄筋の上端部を木製の土台に固定するが、上述のような免震装置で用いられる各々分断された棒状体と軸体及びアンカーボルトとは通常の鉄筋とは異なり特殊なものであるため、通常の鉄筋以外にこのようなものを設けなければならず、結局高価なものとなる。
【０００７】
そこで本発明は、以上のような問題に鑑みて、通常の建築物の施工過程に大きな変更を加えることなく、簡易な構造で効率的な免震を図ることができる軽量建築物に適した免震装置とそれを利用した建築物の免震構造を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の免震装置は、建築物の基礎コンクリートと、その上方に配置される土台とに取り付けられ、建築物の免震を図るものであって、鉛直方向に延びる柱状をなす弾性体と、該弾性体に内蔵されるコイルスプリングとを具備し、下端部を基礎コンクリート内に埋設して固定するとともに上端部を土台に固定した鉄筋を、前記弾性体及びコイルスプリングに鉛直方向へ貫通させていること特徴としている。
【０００９】
このような免震装置であれば、地震等により基礎コンクリートが受けた振動をまず弾性体の弾性変形運動に変換し、さらに弾性体の変形運動をコイルスプリングの伸縮運動に変換するため、土台以上の建築構造に大きな揺れを伝えることなく効率的な免震を図ることができる。また、この免震装置は、基礎コンクリートに直立姿勢で埋設され土台に上端部を固定される鉄筋を挿入させて配置することができるので、通常の施工手順に大きな変更を加える必要がないため、簡単に且つ短時間で配置作業を行うことができる。
【００１０】
特にコイルスプリングを、弾性体内部において鉛直方向へ伸縮可能に配置している場合には、弾性体が横揺れに対応して横斜めに歪んだ場合、それに伴って伸長したコイルスプリングが縮む方向に力を蓄勢するため、弾性体とコイルスプリングとは全体として「８の字」を描くように運動して免震を図る。したがって、弾性体が断裂するほど変形してしまう前にコイルスプリングと協働して「８の字」運動を即座に開始して揺れを吸収するため、従来品のような建築物の倒壊のおそれをなくすことができる。
【００１１】
具体的に弾性体としては、中心部に前記鉄筋を挿通し得る貫通孔を形成した合成ゴム製のブッシュを適用することが好ましい。この場合、弾性体とコイルスプリングとによって、一体のスプリングブッシュを構成するとよい。なお、このようなスプリングブッシュは、自動車の車輪部分に適用されており、柱状のゴム弾性体の延出方向とコイルスプリングの伸縮方向とを合致させて、車輪が受ける外力をスプリングブッシュの「８の字」運動に変換することで、ボディの揺れを軽減しているが、本発明におけるスプリングブッシュにおいても同様の作用を奏している。
【００１２】
また、免震装置の基礎コンクリートに対する安定した配置を実現するためには、この免震装置に、基礎コンクリートの上面に開口された上向き穴部に挿入され鉄筋を鉛直方向に挿入させるとともに弾性体の下端部を包囲して収容する下収容部材をさらに設けることが望ましい。一方、土台に対する安定した配置を実現するには、この免震装置に、土台の下面に開口された下向き穴部に挿入され鉄筋を鉛直方向に挿入させるとともに弾性体の上端部を包囲して収容する上収容部材をさらに設けるとよい。
【００１３】
さらに、弾性体と鉄筋とが直接接触する部位を減らして摩擦抵抗を低減することにより、弾性体の滑らかな弾性変形を確保するには、弾性体とそれに挿通させた鉄筋との間に、弾性体内に収容され鉄筋を挿通させたガイド部材をさらに設けることが好ましい。
【００１４】
上述したような免震装置を利用した本発明の建築物の免震構造は、建築物の基礎コンクリートと、その上方に配置される土台との間に、鉛直方向に延びる柱状をなす弾性体と、該弾性体に内蔵されるコイルスプリングとを具備する免震装置を配設し、この免震装置における弾性体及びコイルスプリングに鉛直方向へ下端部を基礎コンクリート内に埋設して固定するとともに上端部を土台に固定した鉄筋を貫通させていることになる。したがって、有効な免震機能を比較的軽量な木造建築物等の一般住宅に安価で提供することができる。また、建築物の施工手順に大幅な変更を加えなくてもよいので、多大な施工の手間及び時間を要することもない。特に免震装置の免震装置としては、合成ゴム製のブッシュからなる前記弾性体にコイルスプリングを一体に内蔵させ、弾性体の延出方向とコイルスプリングの伸縮方向を合致させたスプリングブッシュを適用することが望ましい。
【００１５】
このような建築物の免震構造において免震装置を安定的に配置するには、基礎コンクリートの上面に上方へ開口する上向き穴部を形成する一方、免震装置の下端部に弾性体の下端部を包囲して収容する下収容部材材を設け、前記上向き穴部に、鉄筋を挿通させるとともに前記下収容部材を挿入し、或いは土台の下面に下方へ開口する下向き穴部を形成する一方、免震装置の上端部に弾性体の上端部を包囲して収容する上収容部材材を設け、前記下向き穴部に、鉄筋を挿通させるとともに前記上収容部材を挿入するとよい。またさらに、弾性体のスムーズな変形を実現するには、免震装置に、弾性体とそれに挿通させた鉄筋との間に、弾性体内に収容され鉄筋を挿通させたガイド部材をさらに設け、弾性体と鉄筋との直接的な接触面積を低減するとよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１７】
この実施形態は、一例として比較的軽量な一般住宅等の木造建築物に適用される免震装置１について示すものである。この免震装置１は、図１に示すように、基礎コンクリートＡＣと木製角柱からなる土台ＡＢとの間に所定間隔、具体的には基礎コンクリートＡＣに埋設され土台ＡＢを貫通する複数の鉄筋ＡＡの配筋位置に対応して間欠的に配置されるものである。
【００１８】
具体的に免震装置１の構成について説明する。この免震装置１は、免震機能の主体となる弾性体２及びこの弾性体２に内蔵させたコイルスプリング３と、弾性体２を基礎コンクリートＡＣ及び土台ＡＢに安定配置するための下収容部材４及び上収容部材５と、弾性体２と鉄筋ＡＡとの摩擦抵抗を低減するためのガイド部材６とから構成している。
【００１９】
弾性体２は、中央部に鉛直方向へ延びる貫通孔２１を形成した直径約１０〜１２ｃｍ、高さ約１５ｃｍ以下の円柱状をなすものであり、具体的には合成ゴム製のブッシュである。なお、貫通孔２１の直径は、鉄筋ＡＡの直径よりも一回り大きくしてあり、特に貫通孔２１の上端部と下端部における直径をさらに一回り大きくしている。コイルスプリング３は、金属製線材を螺旋状に形成したものであり、押しバネ（圧縮バネ）や引きバネ等適宜のものを用いることができるが、本実施形態では、ストレートタイプの押しバネを用いている。そして、これら弾性体２とコイルスプリング３とによって、一体のスプリングブッシュＳＢを形成しているが、このスプリングブッシュＳＢは、自動車の足回りに用いられるスプリングブッシュと同様に、所定の型枠内にスプリング３を配置した上で加熱溶融状態のゴム素材を注入し、ゴムを冷却し硬化させることによって成型される。なお、この成型時に貫通孔２１を形成しておく。
【００２０】
下収容部材４は、円盤状の水平壁４１と、この水平壁４１の周縁部に沿って起立する周壁４２とを一体に有する皿状をなす部材であり、金属板のプレス加工又は溶接により形成したものである。水平壁４１の直径は弾性体２の直径よりも一回り大きくしており、且つ周壁４２の内周を弾性体２の直径とほぼ等しくしている。また、水平壁４１の中央部には、弾性体２に形成した貫通孔２１に対応させた貫通孔４３を形成している。一方、上収容部材５は、下収容部材４をちょうど上下逆さにしたものであり、下収容部材４と同様に水平壁５１、周壁５２とから構成され、水平壁５１の中央部に貫通孔５３を形成している。
【００２１】
ガイド部材６は、弾性体２の貫通孔２１のうち径の大きい上端部及び下端部にそれぞれ挿入される小型の丸パイプからなるものであり、その外径を貫通孔２１の上端部及び下端部における直径にほぼ一致させ、内径を貫通孔２１の中央部における直径にほぼ一致させている。
【００２２】
このような構成の免震装置１に対して、基礎コンクリートＡＣは、一般的なベタ基礎又は布基礎であって、ベースコンクリート部ＡＣ１及び立ち上がりコンクリート部ＡＣ２とから構成される。また、基礎コンクリートＡＣには、立ち上がりコンクリート部ＡＣ２の上面から上方へ突出するように、鉄筋ＡＡを間欠的に直立姿勢で埋設してある。なお、鉄筋ＡＡの上端部はネジ軸ＡＡ１としている。そして、適宜複数の鉄筋ＡＡを中心として、立ち上がりコンクリート部ＡＣ２の上面に、平面視円形状に窪ませた凹部ＡＣ３を形成している。この凹部ＡＣ３の内径及び深さは、下収容部材４がちょうど収まる程度である。
【００２３】
土台ＡＢは、木製角柱を横にした姿勢で立ち上がりコンクリート部ＡＣ２に沿って配置される一般的なものであり、鉄筋ＡＡの上端部を挿通させる貫通孔ＡＢ１を形成している。また、土台ＡＢの下面には、貫通孔ＡＢ１を中心として底面し円形状に窪ませた凹部ＡＢ２を形成している。この凹部ＡＢ２の内径及び深さは、上収容部材５がちょうど収まる程度である。
【００２４】
そして、基礎コンクリートＡＣの凹部ＡＣ３に、鉄筋ＡＡを貫通孔４３に挿入しながら下収容部材４を挿入し、この下収容部材４に上方から、下側のガイド部材６を貫通孔２１に挿入したスプリングブッシュＳＢを収容する。その際、鉄筋ＡＡは、弾性体２の貫通孔２１に挿入されることになる。さらに、上側のガイド部材６を貫通孔２１に挿入し、その上方から貫通孔５３に鉄筋ＡＡを挿入させつつ上収容部材５を弾性体２に被せる。そして、水平を維持しつつ土台ＡＢの貫通孔ＡＢに鉄筋ＡＡを挿入し、この土台ＡＢを上収容部材５の上面に載置して、土台ＡＢの上方から鉄筋ＡＡをナットＡＤで締め込む。このようにして免震装置１の配置が完了し、建築物の免震構造ＡＸが構成される。
【００２５】
以上のような免震装置１を適用した建築物Ａでは、図４（ａ）に矢印で示すように地震による横揺れがあった場合、基礎コンクリートＡＣが地面の揺れと同方向に移動するのに対応して、弾性体２は弾性変形して基礎コンクリートＡＣとは反対方向に傾斜して歪むが、弾性体２の変形に伴って斜めに伸長したコイルスプリング３が弾性体２を元の形状に引き戻すように力を働かせる。したがって、スプリングブッシュＳＢ全体としては、図４（ａ）〜（ｆ）に順に示すように、数字の「８」の形状を描くように運動して地震による震動を吸収し、建築物Ａの上部構造の揺れを軽減して損壊・倒壊を防止することができる。このとき、弾性体２の貫通孔２１の上端部及び下端部においては、ガイド部材６によって弾性体２と鉄筋ＡＡとの直接的な接触を防止しているため、スプリングブッシュＳＢ全体の滑らかな動作が確保される。また、スプリングブッシュＳＢは、基礎コンクリートＡＣの凹部ＡＣ３に収容された下収容部材４内、土台ＡＢの凹部ＡＢ２に収容された上収容部材５内にそれぞれ収容されているため、極めて安定的に配置されており、しかも免震装置１全体が鉄筋ＡＡを挿通させているので、免震装置１が基礎コンクリートＡＣや土台ＡＢから外れてしまうこともない。そして、このような免震装置１及び免震構造ＡＸは、簡素な構成でありしかも従来の建築物における施工手順を大幅に変更するものでもないので、極めて低価格で提供することができるため、価格面やサイズの問題からこれまで免震装置の導入が難しかった一般住宅などの軽量な木造建築物にも、有効な免震装置１並びに免震構造ＡＸを導入することができる。
【００２６】
なお、本発明の免震装置及び免震構造は、上述した実施形態に限られるものではないのは勿論である。例えば、弾性体としてゴム製のブッシュ以外に硬質ウレタン等の他の弾性素材を適用したり、その形状を円柱状以外に角柱状、多面柱状とするなどの変更が可能である。また、コイルスプリングには、引きバネや、円錐型の押しバネを利用することもできる。その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、以上に詳述したように、弾性体とそれに内蔵させたコイルスプリングという異なる２つの弾性部材を併用し、これを基礎コンクリートと土台との間に介在させて内部に鉄筋を挿通させた免震装置、並びにそれを適用した建築物の免震構造である。したがって、簡易な構造で免震を有効に図り、且つ建築施工手順に大幅な変更を加えずに、これまで適用が困難であった一般住宅等の比較的軽量な木造建築物などへの免震構造の導入が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す分解斜視図。
【図２】同側面図。
【図３】図２におけるＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図４】同実施形態の作用を断面図で示す説明図。
【符号の説明】
１…免震装置
２…弾性体
３…コイルスプリング
４…下収容部材
５…上収容部材
６…ガイド部材
ＡＡ…鉄筋
ＡＢ…土台
ＡＣ…基礎コンクリート
ＳＢ…スプリングブッシュ
【図１】
2004278157.tif 000003
【図２】
2004278157.tif 000004
【図３】
2004278157.tif 000005
【図４】
2004278157.tif 000006