(57)【要約】【課題】強風時に作用し、地震時には作用が解除される耐風構造、あるいは、地震時に免震構造としての機能を有し、強風時に耐風構造としての機能を有する免震耐風構造を提供すること。【解決手段】基礎Ｇと該基礎Ｇ上に支持される構造物本体との間に設けられる耐風構造３０であって、基礎Ｇ上に設けられる下部構造体３１と、下部構造体３１上に配置され、その上方に構造物本体を支持する上部構造体３６と、強風時に下部構造体３１と上部構造体３６との間の定位置に係合してこれら下部構造体３１と上部構造体３６とを剛に拘束し、地震力が入力された時に定位置から退避して下部構造体３１、上部構造体３６間を縁切りする第１ピン４２と、下部構造体３１、上部構造体３６が剛に拘束された状態において、地震力が一定値を超えたときに破断して下部構造体３１、上部構造体３６と構造物本体とを縁切りする第２ピン４１とを備えてなることを特徴とする。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎と該基礎上に支持される構造物本体との間に設けられる耐風構造であって、
前記基礎上に設けられる下部構造体と、該下部構造体上に配置され、その上方に前記構造物本体を支持する上部構造体と、強風時に前記下部構造体と前記上部構造体間の定位置に係合してこれら前記下部構造体と前記上部構造体とを剛に拘束し、地震力が入力された時に前記定位置から退避して前記下部構造体、前記上部構造体間を縁切りする第１ピンと、前記下部構造体、前記上部構造体が剛に拘束された状態において、前記地震力が一定値を超えたときに、破断して前記下部構造体と前記構造物本体とを縁切りする第２ピンとを備えてなることを特徴とする耐風構造。
【請求項２】
請求項１記載の耐風構造において、
前記第１ピンは、常態において前記下部構造体、上部構造体間を縁切りすべく前記定位置から退避自在とされていることを特徴とする耐風構造。
【請求項３】
請求項１または２記載の耐風構造において、
前記第２ピンに切欠き部が形成されていることを特徴とする耐風構造。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の耐風構造において、
前記第１ピンの周囲に空隙部が形成されていることを特徴とする耐風構造。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の耐風構造において、
前記第１ピンまたは前記第２ピンの周囲には、衝撃荷重を緩和する緩衝部材が設けられていることを特徴とする耐風構造。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の耐風構造において、
前記第１ピンが前記下部構造体および前記上部構造体に形成された貫通孔内に配置され、前記第２ピンが前記上部構造体に形成された貫通孔内に配置され、前記第２ピンの上部が、落下を防止する落下止め具によって固定されていることを特徴とする耐風構造。
【請求項７】
基礎と該基礎上に支持される構造物本体との間に設けられる耐風構造であって、
前記基礎上に設けられる下部構造体と、該下部構造体上に配置され、その上方に前記構造物本体を支持する上部構造体と、強風時に前記下部構造体と前記上部構造体間の定位置に係合してこれら前記下部構造体と前記上部構造体とを剛に拘束するとともに、前記下部構造体、前記上部構造体が剛に拘束された状態において、前記地震力が一定値を超えたときに、破断して前記下部構造体と前記構造物本体とを縁切りする第３ピンとを備えてなることを特徴とする耐風構造。
【請求項８】
請求項７記載の耐風構造において、
前記第３ピンは、常態において前記下部構造体、上部構造体間を縁切りすべく前記定位置から退避自在とされていることを特徴とする耐風構造。
【請求項９】
請求項７または８記載の耐風構造において、
前記第３ピンに切欠き部が形成されていることを特徴とする耐風構造。
【請求項１０】
請求項８から９のいずれかに記載の耐風構造において、
前記第３ピンの周囲に空隙部が形成されていることを特徴とする耐風構造。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれかに記載の耐風構造において、前記第３ピンは、地震力が入力された時に前記定位置から退避して前記下部構造体、前記上部構造体間を縁切りすることを特徴とする耐風構造。
【請求項１２】
請求項８から１０のいずれかに記載の耐風構造において、前記下部構造体には、前記第３ピンの側面を支持する第３ピン支持部材が設けられていることを特徴とする耐風構造。
【請求項１３】
請求項１２記載の耐風構造において、
前記第３ピン支持部材は、前記第３ピンを押さえるスペーサであることを特徴とする耐風構造。
【請求項１４】
請求項１３記載の耐風構造において、
前記スペーサが複数重ねて設けられ、前記スペーサ間の接触面に勾配が形成されていることを特徴とする耐風構造。
【請求項１５】
請求項８から１０のいずれかに記載の耐風構造において、前記下部構造体または上部構造体は、外周円の中心から偏心した位置に中心を有する第１の円柱状貫通孔を設けた円柱状の外ハウジングと、前記第１の円柱状貫通孔に嵌合され、外周円の中心から偏心した位置に中心を有する第２の円柱状貫通孔を設けた内ハウジングとを備えていることを特徴とする耐風構造。
【請求項１６】
請求項８から１０のいずれかに記載の耐風構造において、前記下部構造体は、外周円の中心から偏心した位置に中心を有する第３の円柱状貫通孔を設けた円柱状の下ハウジングを備え、かつ前記上部構造体は、外周円の中心から偏心した位置に中心を有する第４の円柱状貫通孔を設けた円柱状の上ハウジングを備えていることを特徴とする耐風構造。
【請求項１７】
請求項８から１６のいずれかに記載の耐風構造において、前記第３ピンの周囲には、衝撃荷重を緩和する緩衝部材が設けられていることを特徴とする耐風構造。
【請求項１８】
請求項８から１７のいずれかに記載の耐風構造において、前記第３ピンが前記下部構造体および前記上部構造体に形成された貫通孔内に配置され、前記第３ピンの上部が、落下を防止する落下止め具によって固定されていることを特徴とする耐風構造。
【請求項１９】
基礎と該基礎上に支持される構造物本体との間に、請求項１から１８のいずれかに記載の耐風構造および免震構造が設けられていることを特徴とする免震耐風構造。
【請求項２０】
請求項１９記載の免震耐風構造において、
前記耐風構造が、前記構造物本体を平面視したときにその略中央部に位置するように配置されていることを特徴とする免震耐風構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築構造物において、特に強風に対抗し得る耐風構造、およびその耐風構造と免震構造とを備えた免震耐風構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建築構造物においては、地震時において地震力を抑制するための免震構造や、強風時における外力を低減させるための耐風構造等を採用した構造が提案されている。
【０００３】
一般的な免震構造は、基礎と構造物本体との間に積層ゴム等の免震装置を設置し、基礎と構造物本体とを分離して構造物本体の振動周期を長周期化することにより地震振動との共振を避け、構造物本体への地震エネルギーの伝達を抑制するものである。
この免震装置は、例えば、円柱状に形成された積層ゴムと、その中心部に設けられた鉛プラグとを備えて構成され、ダンパとしての機能を有して基礎と構造物本体との間に複数配置されているものがある。
【０００４】
構造物本体に地震力が入力された場合、免震構造が作用することによって地震力の伝達が抑制され、構造物本体の地震による振動が軽減される。
すなわち、構造物本体に地震力が入力されると、その地震力が免震構造に伝わり、その免震構造に備えられた鉛プラグおよび積層ゴムにより地震力が減衰され、かつ吸収されることによって、構造物本体への地震力の伝達が抑制され、構造物本体の地震による振動が軽減されることとなる。
【０００５】
また、構造物本体の振動が長周期化することによって、地震力の伝達が抑制され、構造物本体の地震による振動が軽減される。
すなわち、構造物本体は、その構造物本体に固有である固有周期を有しており、その高さが５０ｍ程度の場合には、その固有周期が通常およそ１秒であるが、その幅を狭くした場合、あるいはその高さを高くした場合、その固有周期が長周期化する。その際、地震力がその長周期化によって構造物本体の振動に追従することなく吸収され、構造物本体への地震力の伝達が抑制される。したがって、構造物本体の地震による振動が軽減されることとなる。
【０００６】
また、従来の免震耐風構造としては、例えば、構造物の水平方向の変位を通常時には常時停止させておく変位停止手段と、地震動を検知する地震検知手段と、地震検知手段が所定値以上の地震動を検知したときに変位停止手段を解除する停止解除手段とを備えた免震耐風構造がある。これは、免震構造としての機能を有するとともに、耐風構造としての機能を有する免震耐風構造として構成されたものである（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−２１２８号公報（第１−７頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の免震構造においては、強風によって水平方向に外力を受けた場合、基礎との間において剛性の低い積層ゴムによって支持されているため、静的に押されることによって横移動する。その際、その積層ゴムが変形するとともに、その中心部に内挿された鉛プラグが、その外力に対する耐力を超えて塑性変形してしまうという問題があった。また、構造物本体の高さに起因する転倒モーメントが生じ、その積層ゴムに引き抜く方向の引張力を加えることとなるため、その積層ゴムの耐力を維持するために、構造物本体の高さに限界を設けて転倒モーメントを抑制しなければならないという問題があった。
【０００９】
また、高層の構造物は、強風によって水平方向に外力を受けた場合、通常の構造物よりも強風を受ける面積が大きくなるため、大きな風荷重で建物が大きくたわみ、かつ揺れることとなる。この長周期の大きな振動が、構造物の内部に居住する者の居住性を著しく害するという問題があった。
【００１０】
また、幅を狭くした構造物の場合、あるいはゴムの剛性をさらに低くした場合においても、上記の高層構造物の場合と同様に、その構造物の固有周期が長周期化され大きく振幅することによって、地震力を低減することができる反面、強風時には揺れやすくなり、内部に居住する者の居住性を著しく害するという問題があった。
【００１１】
このように、上記の免震構造を備えた構造物においては、強風を受けた場合に各種の不都合が生じるので、前述したような免震構造とともに耐風構造を備えた構造が望まれる。しかしながら、免震構造と耐風構造とでは、これら構造の本質的な考え方が異なる。すなわち、免震構造が基礎と構造物とを縁切りするものであるのに対し、耐風構造が構造物を基礎側に拘束するものである。したがって、免震構造と耐風構造とを併用した場合、耐風構造が地震時に的確に作動せずに免震構造の本来の機能が発揮されず、構造物が損傷するおそれがあるという問題があった。
【００１２】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、強風時には構造物が強風に対抗し得るようにし、地震時には確実に免震機能が確保できる免震耐風構造を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
請求項１に係る発明は、基礎と該基礎上に支持される構造物本体との間に設けられる耐風構造であって、前記基礎上に設けられる下部構造体と、該下部構造体上に配置され、その上方に前記構造物本体を支持する上部構造体と、強風時に前記下部構造体と前記上部構造体間の定位置に係合してこれら前記下部構造体と前記上部構造体とを剛に拘束し、地震力が入力された時に前記定位置から退避して前記下部構造体、前記上部構造体間を縁切りする第１ピンと、前記下部構造体、前記上部構造体が剛に拘束された状態において、前記地震力が一定値を超えたときに、破断して前記下部構造体と前記構造物本体とを縁切りする第２ピンとを備えてなることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、第１ピンによって、強風時に下部構造体と上部構造体とが定位置に係合して剛に拘束され、地震力が入力された時に定位置から退避して下部構造体、上部構造体間を縁切りされるようになっている。そして、第２ピンによって、地震力が一定値を超えたときに、破断して下部構造体、上部構造体と構造物本体とが縁切りされるようになっている。したがって、非地震時には耐風構造が作用し、地震時には耐風構造の作用が解除されることとなる。
【００１５】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の耐風構造において、前記第１ピンは、常態において前記下部構造体、上部構造体間を縁切りすべく前記定位置から退避自在とされていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、第１ピンは、常態において下部構造体、上部構造体間を縁切りすべく定位置から退避自在とされていることにより、強風時において耐風構造が作用し、地震時に耐風構造の作用が解除されることとなる。
ここで、常態とは、強風時でも地震時でもない、通常の状態をいう。
【００１７】
請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の耐風構造において、前記第２ピンに切欠き部が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、第２ピンに切欠き部が形成されていることにより、地震時に第１ピンによって下部構造体と上部構造体とが縁切りされていなかった場合においても、第２ピンが切欠き部で破断して基礎と構造物本体とが縁切りされることとなる。
【００１９】
請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれかに記載の耐風構造において、前記第１ピンの周囲に空隙部が形成されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、第１ピンの周囲に空隙部が形成されていることにより、常態における水平方向の変位が許容されるため、第２ピンがくり返し荷重を受けることがない。よって、第２ピンの疲労による強度低下が回避されることとなる。
【００２１】
請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれかに記載の耐風構造において、前記第１ピンまたは前記第２ピンの周囲には、衝撃荷重を緩和する緩衝部材が設けられていることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、第１ピンまたは第２ピンの周囲には、衝撃荷重を緩和する緩衝部材が設けられていることにより、常態において水平方向に衝撃荷重を受けた場合においても、衝撃荷重が緩和されるため、これらのピンの破損あるいは破壊が回避されることとなる。
【００２３】
請求項６に係る発明は、請求項１から５のいずれかに記載の耐風構造において、前記第１ピンが前記下部構造体および前記上部構造体に形成された貫通孔内に配置され、前記第２ピンが前記上部構造体に形成された貫通孔内に配置され、前記第２ピンの上部が、落下を防止する落下止め具によって固定されていることを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、第２ピンの上部が、落下止め具によって固定されていることにより、これらのピンが破断しても落下せず、耐風構造の縁切りへの支障が回避されることとなる。
【００２５】
請求項７に係る発明は、基礎と該基礎上に支持される構造物本体との間に設けられる耐風構造であって、前記基礎上に設けられる下部構造体と、該下部構造体上に配置され、その上方に前記構造物本体を支持する上部構造体と、強風時に前記下部構造体と前記上部構造体間の定位置に係合してこれら前記下部構造体と前記上部構造体とを剛に拘束するとともに、前記下部構造体、前記上部構造体が剛に拘束された状態において、前記地震力が一定値を超えたときに、破断して前記下部構造体と前記構造物本体とを縁切りする第３ピンとを備えてなることを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、第３ピンによって、強風時に下部構造体と上部構造体とが定位置に係合して剛に拘束されるとともに、地震力が一定値を超えたときに、破断して下部構造体、上部構造体と構造物本体とが縁切りされるようになっている。したがって、非地震時には耐風構造が作用し、地震時には耐風構造の作用が解除されることとなる。
【００２７】
請求項８に係る発明は、請求項７記載の耐風構造において、前記第３ピンは、常態において前記下部構造体、上部構造体間を縁切りすべく前記定位置から退避自在とされていることを特徴とする。
【００２８】
本発明によれば、第３ピンが、常態において下部構造体、上部構造体間を縁切りすべく定位置から退避自在とされていることにより、強風時において耐風構造が作用し、地震時に耐風構造の作用が解除されることとなる。
【００２９】
請求項９に係る発明は、請求項７または８記載の耐風構造において、前記第３ピンに切欠き部が形成されていることを特徴とする。
【００３０】
本発明によれば、第３ピンに切欠き部が形成されていることにより、地震時に第３ピンが切欠き部で破断して基礎と構造物本体とが縁切りされることとなる。
【００３１】
請求項１０に係る発明は、請求項７から９のいずれかに記載の耐風構造において、前記第３ピンの周囲に空隙部が形成されていることを特徴とする。
【００３２】
本発明によれば、第３ピンの周囲に空隙部が形成されていることにより、常態における水平方向の変位が許容されるため、第３ピンがくり返し荷重を受けることがない。よって、第３ピンの疲労による強度低下が回避されることとなる。
【００３３】
請求項１１に係る発明は、請求項７から１０のいずれかに記載の耐風構造において、前記第３ピンは、地震力が入力された時に前記定位置から退避して前記下部構造体、前記上部構造体間を縁切りすることを特徴とする。
【００３４】
本発明によれば、第３ピンが、地震力が入力された時に定位置から退避して下部構造体、上部構造体間を縁切りすることにより、強風時において耐風構造が作用し、地震力が入力された時に耐風構造の作用が解除されるとともに、免震構造が作用することとなる。
【００３５】
請求項１２に係る発明は、請求項７から１０のいずれかに記載の耐風構造において、前記下部構造体には、前記第３ピンの側面を支持する第３ピン支持部材が設けられていることを特徴とする。
【００３６】
本発明によれば、下部構造体に第３ピンの側面を支持する第３ピン支持部材が設けられていることにより、第３ピンを例えば下部構造体の下方から定位置に係合させた場合、この第３ピン支持部材が第３ピンをその側面から支持して、第３ピンを下部構造体に着接させるため、常態において風を受けることによって発生する構造物本体の振動を抑制することとなる。
【００３７】
請求項１３に係る発明は、前記第３ピン支持部材は、前記第３ピンを押さえるスペーサであることを特徴とする。
【００３８】
本発明によれば、第３ピン支持部材が第３ピンを押さえるスペーサであることにより、このスペーサが下部構造体と第３ピンとを一体化させ、第３ピンを下部構造体に着接させるため、常態において風を受けることによって発生する構造物本体の振動を抑制することとなる。
【００３９】
請求項１４に係る発明は、請求項１３記載の耐風構造において、前記スペーサが複数重ねて設けられ、前記スペーサ間の接触面に勾配が形成されていることを特徴とする。
【００４０】
本発明によれば、スペーサが複数重ねて設けられ、それらのスペーサ間の接触面に勾配が形成されているにより、それらスペーサを上下方向に移動させることでスペーサの接触面に設けられた勾配が干渉し、スペーサが第３ピンを押さえて第３ピンを下部構造体に着接させるため、常態において風を受けることによって発生する構造物本体の振動を抑制することとなる。
【００４１】
請求項１５に係る発明は、請求項７から１０のいずれかに記載の耐風構造において、前記下部構造体または上部構造体は、外周円の中心から偏心した位置に中心を有する第１の円柱状貫通孔を設けた円柱状の外ハウジングと、前記第１の円柱状貫通孔に嵌合され、外周円の中心から偏心した位置に中心を有する第２の円柱状貫通孔を設けた内ハウジングとを備えていることを特徴とする。
【００４２】
本発明によれば、下部構造体または上部構造体が、外周円の中心から偏心した位置に中心を有する貫通孔を設けた円柱状の外ハウジングと、第１の円柱状貫通孔に嵌合され、外周円の中心から偏心した位置に中心を有する第２の円柱状貫通孔を設けた内ハウジングとを備えていることにより、常態において下部構造体の中心から偏心した第３ピンの中心に、外ハウジングおよび内ハウジングのそれぞれを回転させることによって第２の円柱状貫通孔の中心を一致させた後、その円柱状貫通孔内に第３ピンを挿入することとなる。
【００４３】
請求項１６に係る発明は、請求項７から１０のいずれかに記載の耐風構造において、前記下部構造体は、外周円の中心から偏心した位置に中心を有する第３の円柱状貫通孔を設けた円柱状の下ハウジングを備え、かつ前記上部構造体は、外周円の中心から偏心した位置に中心を有する第４の円柱状貫通孔を設けた円柱状の上ハウジングを備えていることを特徴とする。
【００４４】
本発明によれば、下部構造体が、外周円の中心から偏心した位置に中心を有する第３の円柱状貫通孔を設けた円柱状の下ハウジングを備え、かつ上部構造体が、外周円の中心から偏心した位置に中心を有する第４の円柱状貫通孔を設けた円柱状の上ハウジングを備えていることにより、常態において下部構造体の中心から偏心した第３ピンの中心に、下ハウジングおよび上ハウジングを回転させることによってそれぞれに設けられた第３および第４の円柱状貫通孔の中心を一致させた後、それらの円柱状貫通孔内に第３ピンを挿入することとなる。
【００４５】
請求項１７に係る発明は、請求項７から１６のいずれかに記載の耐風構造において、前記第３ピンの周囲には、衝撃荷重を緩和する緩衝部材が設けられていることを特徴とする。
【００４６】
本発明によれば、第３ピンの周囲に緩衝部材が設けられていることにより、常態において水平方向に衝撃荷重を受けた場合においても、衝撃荷重が緩和されるため、これらのピンの破損あるいは破壊が回避されることとなる。
【００４７】
請求項１８に係る発明は、請求項７から１７のいずれかに記載の耐風構造において、前記第３ピンが前記下部構造体および前記上部構造体に形成された貫通孔内に配置され、前記第３ピンの上部が、落下を防止する落下止め具によって固定されていることを特徴とする。
【００４８】
本発明によれば、第３ピンの上部が、落下止め具によって固定されていることにより、これらのピンが破断しても落下せず、耐風構造の縁切りへの支障が回避されることとなる。
【００４９】
請求項１９に係る発明は、基礎と該基礎上に支持される構造物本体との間に、請求項１から１８のいずれかに記載の耐風構造および免震構造が設けられていることを特徴とする。
【００５０】
本発明によれば、免震耐風構造が、上記のような耐風構造と免震構造とを備えて構成されることにより、強風時において、耐風構造が作用する際に免震構造が作用せず、地震時において、免震構造が作用する際に耐風構造の作用が解除されることとなる。
【００５１】
請求項２０に係る発明は、請求項１９記載の免震耐風構造において、前記耐風構造が、前記構造物本体を平面視したときにその略中央部に位置するように配置されていることを特徴とする。
【００５２】
本発明によれば、地震時において退避装置が機能しなかった場合、耐風構造が、構造物本体を平面視したときに略中央部に配置されていることにより、構造物本体が平面的にねじりを受け、ピンの切欠き部が破断しやすくなるため、構造物本体が確実に縁切りされ、免震構造が作用することとなる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１および図２は、本発明における第１の実施の形態を示す図であって、本発明を適用した免震耐風構造を示す図である。
図１および図２において、免震耐風構造１０は、基礎Ｇと構造物本体１１との間に設けられ、構造物本体１１を支持する複数の免震構造２０および複数の耐風構造３０によって構成されている。
【００５４】
免震構造２０は、平面視して耐風構造３０と異なる位置に配置されている。特に、耐風構造３０は、構造物本体１１を平面視して中央部付近に配置されている。
免震構造２０は、図示しないが、従来の技術と同様に、例えば、円柱状に形成された積層ゴムと、その中心部に設けられた鉛プラグとを備えて構成されている。
耐風構造３０は、図３に示すように、下部構造体３１、上部構造体３６、第２ピン４１、第１ピン４２、およびアイソレート機構８０からなる。
【００５５】
下部構造体３１は、支持部３１ｄを介して基礎Ｇ上に設置されており、ドーナツ状の底板３１ａ、頂板３１ｂ、複数のフランジおよびウエブによって構成され、底板３１ａを形成する円の中心より放射状に配置された胴部３１ｃ、および頂板３１ｂの上部に設けられて外縁部に複数のリブ３１ｆが具備され、中央部に上下方向に延在して第１の貫通孔３１ｅが形成されたハウジング３１ｇを備えて構成されている。
【００５６】
上部構造体３６は、ハウジング３２と、梁受け台３３とからなる。
ハウジング３２は、下部構造体３１の上部に設けられ、内部に第１の貫通孔３１ｅと連通して上下方向に延在して形成された第２の連通孔３２ａが形成されるとともに、第２の連通孔３２ａと連通して、第２の連通孔より内径が小さい第３の連通孔３２ｂが設けられている。
【００５７】
梁受け台３３は、ハウジング３２の上部に設けられ、ドーナツ状の頂板３３ａと、その頂板３３ａを形成する円の中心より放射状に配置され、厚板によって構成された胴部３３ｂとを備えて構成されるとともに、その内部に第３の貫通孔３２ｂと同径で上下方向に延在して第４の貫通孔３３ｄが設けられている。その頂板３３ａの上部には、構造物本体１１を受けるための支持部３３ｃが設けられている。
【００５８】
ここで、第１の連通孔３１ｅおよび第２の連通孔３２ａは、一体化された空間を形成するため、便宜上、空間部３６ａとする。
また、第２の連通孔３２ｂおよび第３の連通孔３３ｄは、一体化された空間を形成するため、便宜上、空間部３６ｂとする。
【００５９】
下部構造体３１と上部構造体３６との間には、下部構造体３１と上部構造体３６とが縁切りされるように空隙部３２ｃが設けられている。
また、ハウジング３２と梁受け台３３との間には、ハウジング３２と梁受け台３３とが縁切りされるように空隙部３２ｄが設けられている。
【００６０】
第２ピン４１は、図３および図４に示すように、底部にフランジ部４１ａが形成され、中央部に切欠き部４１ｂが形成されて円柱状のピンとされ、空間部３６ｂにブッシュ４１ｃを介して隙間なく固定されているとともに、切欠き部４１ｂが空隙部３２ｄと一致するように配置されている。
【００６１】
第２ピン４１の上部には、図５に示すように、第２ピン４１の落下を防止するための落下止め具４３によって留められるように突部４１ｄが設けられている。なお、第２ピン４１の強度は、強風による外力が入力されても破断しないが、地震力が入力されると破断するように設定されており、リミットスイッチ４４によって管理されている。
【００６２】
第１ピン４２は、図６に示すように、上部に傾斜部４２ａが形成された円柱状のピンとされ、下端部には、その中央部に孔４２ｃが開けられた突起部４２ｂが設けられている。
また、第１ピン４２の外縁部には、図３に示すように、空間部３６ａとの接触を緩衝させるブッシュ４２ｄが設けられているとともに、第１ピン４２と空間部３６ａとの間には、自在に出し入れしやすくするために、片側で２０〜３０ｍｍ程度の空隙が設けられている。
なお、第１ピン４２の強度は、強風による外力および地震力に耐えられる強度に設定されている。
【００６３】
アイソレート機構８０は、電動シリンダ９０と、アーム９１とを備えて構成されている。
電動シリンダ９０は、先端部に孔９０ａが開けられた接合部９０ｂが設けられている。また、図示しないが、地震計が設けられており、地震を感知するとその信号によって電動シリンダが作動するようになっている。
アーム９１は、回転可能なようにその中央部が支持された棒状の部材とされ、一方の端部が電動シリンダ９０の接合部９０ｂに接合されているとともに、他方の端部が第１ピン４２の突起部４２ｂに接合されている。
【００６４】
次に、上記の構成からなる免震耐風構造の作用について説明する。
通常の状態において、第１ピン４２は、構造物本体１１の振動を拘束するため、電動シリンダ９０を操作して、アーム９１を介して空間部３６ａに挿入させておき、あらかじめ強風に備えておく。
【００６５】
強風時において、免震耐風構造１０に強風による外力が入力されると、空間部３６ａに設置された第１ピン４２がその外力に抵抗する。この場合、第１ピン４２と空間部３６ａとの間に空隙が介在しており、構造物本体１１の振動による変位が許容されるため、空間部３６ｂに固定された第２ピン４１にくり返し荷重が伝達されず、よって、第２ピン４１の疲労破壊を防止することとなる。
【００６６】
地震時において、免震耐風構造１０に地震力が入力されると、地震計が地震を感知し、電動シリンダ９０が作動して、アーム９１が矢印Ａの方向に回動して下方に移動する。これによって、第１ピン４２がアーム９１に追従して、自重によって下方へ移動し、空間部３６ａから自動的に引き抜かれる。この場合、耐風構造３０は、空隙部３２ｃの位置において基礎Ｇと絶縁されるため、地震力に対して自由に振動することができる状態となる。したがって、この状態において、免震構造２０が機能し、基礎Ｇと構造物本体１１とを分離して構造物本体１１の振動周期を長周期化することによって、地震振動との共振が避けられ、構造物本体１１への地震エネルギーの伝達が抑制されることとなる。
【００６７】
電動シリンダ９０が十分に作動せず、第１ピン４２が自動的に引き抜かれない場合、地震力が基礎Ｇから耐風構造３０に伝達されることとなる。しかしながら、空間部３６ｂに固定されている第２ピン４１の強度が、地震力を受けると切欠き部４１ｂで破断するように設定されているため、第２ピン４１が地震力によって破断する。
【００６８】
この場合、耐風構造３０は、空隙部３２ｄの位置において基礎Ｇと絶縁されるため、地震力に対して自由に振動することができる状態となる。したがって、この状態において、免震構造２０が機能し、基礎Ｇと構造物本体１１を分離して構造物本体１１の振動周期を長周期化することによって、地震振動との共振が避けられ、構造物本体１１への地震エネルギーの伝達が抑制されることとなる。
【００６９】
また、第２ピン４１が地震力によって破断した場合、第２ピン４１が切欠き部４１ｂの位置で上下に分断される。この場合、この分断された第２ピン４１の上部は、落下止め具４３によって固定されており、下方には落下しないため、空隙部３２ｄにおいて基礎Ｇとの絶縁に弊害をもたらすことはない。
【００７０】
上記の構成によれば、通常時において、第１ピン４２が抵抗することによって耐風構造３０を作用させることができるとともに、地震時において、第１ピン４２が引き抜かれ、あるいは第２ピン４１が破断することによって、免震構造２０を作用させることができる。すなわち、本発明において、免震構造２０と耐風構造３０との両者についての機能を有する免震耐風構造１０を提供することができる。
【００７１】
図７は、本発明における第２の実施の形態を示す図であって、本発明を適用した免震耐風構造を示す図である。この図において、上記第１の実施の形態における図３と同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
図７に示す耐風構造３０について、上記第１の実施の形態と異なる構成要素は、第１ピン５２と、アイソレート機構６０とである。
【００７２】
第１ピン５２は、図８に示すように、上部には傾斜部５２ａが形成され、中央部にはフランジ部５２ｂが形成された円柱状のピンとされ、その外縁部には、空間部３６ａとの接触を緩衝させるブッシュ５２ｄが設けられている。
ブッシュ５２ｄの下方には、フランジ部５２ｂに接触し、フランジ部５２を介して第１ピン５２を下方へ押し出すバネ５２ｅが設けられている。
第１ピン５２と空間部３６ａとの間には、第１ピン５２が自在に出し入れすることができるように、片側で２０〜３０ｍｍ程度の空隙が設けられている。
【００７３】
アイソレート機構６０は、アーム６１、アーム６２、ロッド６３、ロッド６４、
バネ６５、振り子６６、およびワイヤ６７からなる。
アーム６１は、ハウジング３２の下部に突出するように設けられた突起部９２ａに中央部が支持され、右端部におもり６１ａが備えられている。
アーム６２は、基礎Ｇから突出するように設けられた突起部９２ｂに中央部が支持されており、その下部に爪６２ａが設けられているとともに、その上部が、おもり６１ａの重力によって増大されるアーム６１との摩擦力により接合されている。
【００７４】
ロッド６３は、台座９２ｅを介して基礎Ｇに設置された支持台９２ｆに支持されて基礎Ｇと水平方向に設置され、その水平方向に移動可能とされ、紙面右方向に移動した場合、右側の端部が爪６２ａと接触するように設置されている。
ロッド６４は、支持部９２ｃを介して基礎Ｇに設置された支持台９２ｄに支持され、基礎Ｇと水平の方向に、ロッド６３に連接して設置され、一方の端部には、第１ピン５２の落下を防止するストッパー６４ａが設けられ、他方の端部にはつば６４ｂが設けられている。
【００７５】
バネ６５は、支持台９２ｄとつば６４ｂの間に設置され、ロッド６４の周縁部に設けられている。
振り子６６は、支持台９２ｄ、９２ｆに支持されて設けられた底板９２ｇの上部に備えられた支持台９２ｈによって回転支持され、ワイヤ６７を介してアーム６１の左端部に接続して設置されている。
【００７６】
次に、上記の構成からなる免震耐風構造の作用について説明する。
通常の状態において、第１ピン５２は、構造物本体１１の振動を防止するため、空間部３６ａに挿入させておき、あらかじめ地震あるいは強風に備えておく。強風時において、免震耐風構造１０に強風による外力が入力されると、空間部３６ａに設置された第１ピン５２がその外力に抵抗する。この場合、第１ピン５２と空間部３６ａとの間に空隙が介在しており、構造物本体１１の振動による変位が許容されるため、空間部３６ｂに固定された第２ピン４１にくり返し荷重が伝達されず、よって、第２ピン４１の疲労破壊を防止することとなる。
【００７７】
地震時において、免震耐風構造１０に地震力が入力されると、アイソレート機構６０が作用して、第１ピン５２が自動的に引き抜かれる。この場合、耐風構造３０は、空隙部３２ｃの位置において基礎Ｇと絶縁されるため、地震力に対して自由に振動することができる状態となる。したがって、この状態において、免震構造２０が機能し、基礎Ｇと構造物本体１１を分離して構造物本体１１の振動周期を長周期化することによって、地震振動との共振が避けられ、構造物本体１１への地震エネルギーの伝達が抑制されることとなる。
【００７８】
ここで、アイソレート機構６０の具体的な作用について、図９を参照して以下に説明する。
地震力が入力されると、振り子６６が支持台９２ｆを軸として回転する方向に振動して、ワイヤ６７を介してアーム６１が突起部９２ａを軸として反時計回りに回転する。おもり６１ａが右上方に持ち上がることによって、アーム６２がアーム６１との接合を外れて、支持台９２ｂを軸として反時計回りに回転して転倒する。これによって、右端部がアーム６２の爪６２ａと接触していたロッド６３がバネ６５の復元力によって押し出されて、連接されているロッド６４とともに右方向に移動する。そして、ストッパー６４ａが第１ピンから外れることとなるので、第１ピン５２がバネ５２ｅの復元力を伴って下方に落下する。
したがって、第１ピン５２は、地震力が入力されると、空間部３６ａから自動的に下方に落下することとなる。
【００７９】
アイソレート機構６０が十分に作動せず、第１ピン５２が自動的に引き抜かれなかった場合、地震力が基礎Ｇから耐風構造５０に伝達されることとなる。しかしながら、空間部３６ｂに固定されている第２ピン４１の強度が、地震力を受けると切欠き部４１ｂで破断するように設定されているため、第２ピン４１が地震力によって破断する。この場合、耐風構造３０は、空隙部３２ｄの位置において基礎Ｇと絶縁されるため、地震力に対して自由に振動することができる状態となる。したがって、この状態において、免震構造２０が機能し、基礎Ｇと構造物本体１１とを分離して構造物本体１１の振動周期を長周期化することによって、地震振動との共振が避けられ、構造物本体１１への地震エネルギーの伝達が抑制されることとなる。
【００８０】
また、第２ピン４１が地震力によって破断した場合、第２ピン４１が切欠き部４１ｂの位置で上下に分断される。この場合、この分断された第２ピン４１の上部は、落下止め具４３によって固定されており、下方には落下しないため、空隙部３２ｄにおいて基礎Ｇとの絶縁に弊害をもたらすことはない。
【００８１】
上記の構成によれば、通常時において、第１ピン５２が抵抗することによって耐風構造３０を作用させることができるとともに、地震時において、第１ピン５２が引き抜かれ、あるいは第２ピン４１が破断することによって、免震構造２０を作用させることができる。すなわち、本発明において、免震構造２０と耐風構造３０との両者についての機能を有する免震耐風構造１０を提供することができる。
【００８２】
図１０は、本発明における第３の実施の形態を示す図であって、本発明を適用した免震耐風構造を示す図である。
図１０においては、上記第１の実施の形態における図３と同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８３】
耐風構造３０は、図１０に示すように、下部構造体３１、上部構造体３５、第３ピン７０、およびアイソレート機構８０からなる。
上部構造体３５は、下部構造体３１の上部に設けられ、ドーナツ状の頂板３５ａと、その頂板３５ａを形成する円の中心より放射状に配置され、厚板によって構成された胴部３５ｂとを備えて構成されるとともに、その内部に上下方向に延在し、上方に向かうにつれて漸次内径が小さくなるテーパが形成され、その周縁部にブッシュ３５ｅを具備した空間部３５ｄが設けられている。
その頂板３５ａの上部には、構造物本体１１を受けるための支持部３５ｃが設けられている。
また、下部構造体３１と上部構造体３５との間には、空隙部３４ｂが設けられている。
ここで、第１の連通孔３１ｅおよび空間部３５ｄは、一体化された空間を形成するため、便宜上、空間部３４ａとする。
【００８４】
第３ピン７０は、図１０および図１１に示すように、第２ピン７１と第１ピン７２とが一体化されて構成されている。
第２ピン７１は、円柱状のピン７１ａの外縁部に、その外径が上部に向かうにつれて漸次小さくなるようにテーパが形成された緩衝部材７１ｂが設けられている。
【００８５】
第２ピン７１の上部には、図１２に示すように、第２ピン７１の落下を防止するための落下止め具４３によって留められる突部７１ｃが設けられている。
また、第２ピン７１の状態は、その上部に設けられたリミットスイッチ４４で管理されている。
また、第２ピン７１と空間部３５ｄとの間には、第２ピン７１が自在に出し入れすることができるように、片側で２０〜３０ｍｍ程度の空隙が設けられている。
【００８６】
第１ピン７２は、円柱状に形成されて第２ピン７１に連接され、その底部には、外径が小さい突起部７２ａが設けられている。
第１ピン７２の外径は、第２ピン７１の最も外径が大きい下端部と同径である。
また、第１ピン７２の外縁部には、空間部３４ａとの接触を緩衝させるブッシュ７２ｄが設けられている。
また、第１ピン７２の強度は、強風による外力および地震力に耐えられる強度に設定されている。
【００８７】
第３ピン７０において、第２ピン７１と第１ピン７２との接続部には切欠き部７０ｂが設けられている。この切欠き部７０ｂは、空隙部３４ｂと同じ高さになるように設置されている。
第３ピン７０は、電動シリンダ９０に接合されたアーム９１にその突起部７２ａが押さえられて、空間部３４ａに収められており、アーム９１を介して自在に空間部３４ａへの出し入れができるようになっている。
【００８８】
次に、上記の構成からなる免震耐風構造の作用について説明する。
通常の状態において、第３ピン７０は、構造物本体１１の振動を防止するため、電動シリンダ９０を操作して、アーム９１を介して空間部３４ａに挿入させておき、あらかじめ地震あるいは強風に備えておく。
【００８９】
強風時において、免震耐風構造１０に強風による外力が入力されると、空間部３４ａに設置された第３ピン７０がその外力に抵抗する。この場合、第３ピン７０と空間部３４ａとの間に空隙が介在しており、構造物本体１１の振動による変位を許容するため、その外力が第３ピン７０に伝達されず、よって、第３ピン７０の疲労破壊を防止することとなる。
【００９０】
地震時において、免震耐風構造１０に地震力が入力されると、地震計が地震を感知し、電動シリンダ９０が作動して、アーム９１が矢印Ａの方向に回動して下方に移動する。これによって、第３ピン７０がアーム９１に追従して、自重によって下方へ移動し、空間部３４ａから自動的に引き抜かれる。この場合、耐風構造３０は、空隙部３４ｂの位置において基礎Ｇと絶縁されるため、地震力に対して自由に振動することができる状態となる。
【００９１】
したがって、この状態において、免震構造２０が機能し、基礎Ｇと構造物本体１１とを分離して構造物本体１１の振動周期を長周期化することによって、地震振動との共振が避けられ、構造物本体１１への地震エネルギーの伝達が抑制されることとなる。
【００９２】
電動シリンダ９０が十分に作動せず、第３ピン７０が自動的に引き抜かれない場合、地震力が基礎Ｇから耐風構造３０に伝達されることとなる。しかしながら、第３ピン７０の強度が、地震力を受けると切欠き部７０ｂで破断するように設定されているため、第３ピン７０が地震力によって破断する。この場合、耐風構造３０は、空隙部３４ｂの位置において基礎Ｇと絶縁されるため、地震力に対して自由に振動することができる状態となる。
【００９３】
したがって、この状態において、免震構造２０が機能し、基礎Ｇと構造物本体１１とを分離して構造物本体１１の振動周期を長周期化することによって、地震振動との共振が避けられ、構造物本体１１への地震エネルギーの伝達が抑制されることとなる。
【００９４】
また、第３ピン７０が地震力によって破断した場合、第３ピン７０が切欠き部７０ｂの位置で上下に分断される。この場合、この分断された第３ピン７０の上部は、落下止め具４３によって固定されており、下方には落下しないため、空隙部３４ｂにおいて基礎Ｇとの絶縁に弊害をもたらすことはない。
【００９５】
上記の構成によれば、地震時において、第３ピン７０が引き抜かれ、あるいは切欠き部７０ｂが破断することによって、免震構造２０を作用させることができるとともに、通常時においては、第３ピン７０が抵抗することによって耐風構造３０を作用させることができる。すなわち、本発明において、免震構造２０と耐風構造３０との両者についての機能を有する免震耐風構造１０を提供することができる。
【００９６】
図１３および図１４は、本発明における第４の実施の形態を示す図であって、本発明を適用した免震耐風構造を示す図である。
図１３および図１４に示す第４の実施の形態については、図１０に示す第３の実施の形態と同様の構成とされた免震耐風構造１０に、図７に示す第２の実施の形態におけるアイソレート機構６０を備えたものである。したがって、第４の実施の形態についての構成、作用および効果は、上記の各実施の形態と同様のものであるため、説明を省略する。
【００９７】
上記各実施の形態においては、通常時に第１ピン７２あるいは第３ピン７０をあらかじめ空間部に差し込んでおき、地震時においてその第１ピン７２あるいは第３ピン７０を退避させることとしている。しかしながら、上記第３あるいは第４の実施の形態において、通常時における風による構造物本体の振動を抑制して構造物本体の居住性を確保する場合、通常時において第３ピン７０を差し込み、地震時において第３ピン７０を退避させず、第３ピン７０と下部構造体３１とを空隙なく固定する耐風構造がある。この場合、例えば、第３の実施の形態において、アイソレート機構８０を用いる代わりに、図１５に示すような第３ピン挿入機構Ｓを用いる。
【００９８】
すなわち、この第３ピン挿入機構Ｓは、図１５において、第３ピン７０を水平方向に移動させるレール９３と、基礎Ｇ上に設けられ、第３ピン７０を載置して鉛直方向に移動させるリフタ９４とを備えている。
また、下部構造体３１には、空間部３４ａ内に挿入された第３ピン７０を支持するための第３ピン支持部材、例えば、ハンドル９５を回動させてロッド９６を介して第１ピン７２を外面から締結するボルト９７が設けられている。
【００９９】
この第３ピン挿入機構Ｓによって、下部構造体３１の下部に設けられたレール９３を用いて矢印の方向に第３ピン７０を移動させ、基礎Ｇ上に設けられたリフタ９４を用いて第３ピン７０を空間部３４ａに挿入した後、ハンドル９５を回転させることによって、ロッド９６を介して第１ピン７２を外面から締結するボルト９７によって第１ピン７２の外面を支持する。このとき、第２ピン７１と空間部３５ｄとの間には空隙を設けず、第２ピン７１とブッシュ３５ｅとが着接されている。
【０１００】
また、上記とは別の第３ピン支持部材として、図１６に示すように、第１ピン７２と第１の連通孔３１ｅとの間に形成された空隙を調整するスペーサ９８が複数介装されたものがある。
すなわち、このスペーサ９８は、図１７に示すように、第１ピン７２の両端に設けられて相互に接触した一対のスペーサ９８ａ、９８ｂと、必要に応じて空隙を調整するスペーサ９８ｃとからなる。その一対のスペーサ９８ａ、９８ｂの接触面には勾配が設けられている。一方のスペーサ９８ａには、そのスペーサ９８ａが上下方向に移動可能となるように、その中央にボルト９８ｄが嵌合されている。
【０１０１】
第３ピン７０は、図１５に示す第３ピン７０と同様に、空間部３４ａに第３ピン挿入機構Ｓを用いて挿入される。
その後、第１ピン７２と第１の連通孔３１ｅとの間に形成された空隙を調整する際、このボルト９８ｄを締結する方向に回転させることによって、一方のスペーサ９８ａがボルト９８ｄの締結力によって下方向に移動し、一対のスペーサ９８ａ、９８ｂの接触面の勾配を利用して、一方のスペーサ９８ａに接触面を介して接触する他方のスペーサ９８ｂを第１ピン７２の方向に押出し、他方のスペーサ９８ｂが第１ピン７２に着接する方向に移動する。ここで、必要に応じ、第１ピン７２と他方のスペーサ９８ｂとの間に生じた空隙を調整するためにスペーサ９８ｃを挿入する。
【０１０２】
この他方のスペーサ９８ｂによって複数のスペーサ９８が第１ピン７２を接触する方向に押さえてスペーサ９８と第１ピン７２とが着接される。
このとき、第２ピン７１と空間部３５ｄとの間には空隙が設けられず、第２ピン７１とブッシュ３５ｅとが着接されるため、常態において風を受けても、構造物本体の振動が抑制されることとなる。
【０１０３】
これらの場合、下部構造体３１と第１ピン７０とを一体化させ、常態において風を受けることによって発生する構造物本体の振動を抑制することとなるので、構造物本体の居住性を向上させながら、強風時において、構造物本体の耐風効果を得ることができる。
【０１０４】
さらに、上記第３の実施の形態に関連して、通常時に第３ピン７０をあらかじめ抜き取っておき、強風時にのみ第３ピン７０を差し込むこととする実施の形態として、以下に示すような実施の形態がある。
図１８は、本発明における第５の実施の形態を示す図であって、本発明を適用した免震耐風構造を示す図である。
図１８においては、上記第３の実施の形態における図１０と同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１０５】
耐風構造１００は、図１８に示すように、下部構造体３１と、上部構造体３５と、第１ピン７１および第２ピン７２が一体化された第３ピン７０とからなる。下部構造体３１は、支持部３１ｄを介して基礎Ｇ上に設置されており、ドーナツ状の底板３１ａ、頂板３１ｂ、複数のフランジおよびウエブによって構成され、底板３１ａを形成する円の中心より放射状に配置された胴部３１ｃ、および頂板３１ｂの上部に設けられたプレート３１ｈ上に複数のリブ３１ｆが具備されるとともに、中央部に円筒状のブッシュ１０１が設けられ、その内部に上下方向に延在して第１の貫通孔３１ｅが形成されたハウジング３１ｇを備えて構成されている。
【０１０６】
ブッシュ１０１は、例えば溶接によって、プレート３１ｈに固定されている。そのブッシュ１０１の内部には、回転可能に嵌合された円柱状の外ハウジング１０２が設けられており、その外ハウジング１０２には、外周円の中心から偏心した位置に中心を有する円柱状の貫通孔（第１の円柱状貫通孔）１０２ａが設けられている。その外ハウジング１０２は、プレート３１ｈ上に、その外ハウジング１０２の底部の一部が載置されるように設けられている。
【０１０７】
その貫通孔１０２ａの内部には、回転可能に嵌合された円柱状の内ハウジング１０３が設けられており、その内ハウジング１０３には、外周円の中心から偏心した位置に中心を有し、第３ピン７０が嵌合される円柱状の貫通孔（第２の円柱状貫通孔）１０３ａが設けられている。また、内ハウジング１０３の上部には、外周より外側に突出したフランジ１０３ｂが設けられており、そのフランジ１０３ｂが外ハウジング１０２の貫通孔１０２ａの上部に引っかかるようになっている。
【０１０８】
第３ピン７０は、図２０に示すように、第２ピン７１と第１ピン７２とが一体化されて構成されている。
第２ピン７１は、その外縁部の外径が上部に向かうにつれて漸次小さくなるようにテーパが形成されている。
【０１０９】
第２ピン７１の上部には、第２ピン７１の落下を防止するための落下止め具４３によって留められる突部７１ｃが設けられている。
また、第２ピン７１と空間部３５ｄとの間には、第２ピン７１の挿入後に空隙が１ｍｍ程度となるようになっている。
【０１１０】
第１ピン７２は、外径が均一となるように円柱状に形成され、第１ピン７２の外径は、第２ピン７１の最も外径が大きい下端部と同径に形成されている。
第１ピン７２の強度は、強風による外力および地震力に耐えられる強度に設定されている。
【０１１１】
また、第３ピン７０において、第２ピン７１と第１ピン７２との接続部には切欠き部７０ｂが設けられている。この切欠き部７０ｂは、第３ピン７０が貫通孔１０３ａおよび空間部３５ｄに挿入され、突部７１ｃが落下止め具４３に留められた際、空隙部３４ｂの位置となるように配置されている。
また、第３ピン７０は、作業者が手で運搬可能な質量とされている。
【０１１２】
強風時に備えて第３ピン７０を貫通孔１０３ａに差し込む際、以下のようにして外ハウジング１０２および内ハウジング１０３を回転させて、貫通孔１０３ａと上部構造体３５の空間部３５ｄとの位置合わせをすることによって、その貫通孔１０３ａおよび空間部３５ｄに第３ピン７０が差し込まれる。
【０１１３】
すなわち、通常時において下部構造体３１の貫通孔１０３ａと上部構造体の空間部３５ｄとがずれている場合、その状態で、外ハウジング１０２および内ハウジング１０３を回転させて、内ハウジング１０３の中心から偏心した位置に中心を有する貫通孔１０３ａの中心を、上部構造体３５に備えられた空間部３５ｄの中心に一致させる位置合わせを行う。なお、外ハウジング１０２および内ハウジング１０３は、例えば図示しないハンドルによって作業者が回転させる。
【０１１４】
その後、貫通孔１０３ａと空間部３５ｄとの中心が一致したのを確認して、第３ピン７０を下部構造体３１の下部から差し込み、その第３ピン７０の上部が落下止め具４３にかかるまで押し上げ、第３ピン７０に設けられた突部７１ｃを落下止め具４３にかける。
【０１１５】
強風時において、免震耐風構造１０に強風による外力が入力されると、貫通孔１０３ａおよび空間部３５ｄに設置された第３ピン７０がその外力に抵抗する。この場合、貫通孔１０３ａと空間部３５ｄとの中心を合わせる機構として簡易であるだけでなく、その中心を合わせる作業を容易に行うことができる。
【０１１６】
通常時に地震力が入力された場合には、耐風構造１００は、第３ピン７０が貫通孔１０３ａおよび空間部３５ｄに第３ピン７０が挿入されていないため、空隙部３４ｂの位置において基礎Ｇと絶縁されており、地震力に対して自由に振動することができる状態となる。
【０１１７】
したがって、この状態において、免震構造２０が機能し、基礎Ｇと構造物本体１１とを分離して構造物本体１１の振動周期を長周期化することによって、地震振動との共振が避けられ、構造物本体１１への地震エネルギーの伝達が抑制されることとなる。
【０１１８】
強風時に地震力が入力された場合には、第３ピン７０が貫通孔１０３ａおよび空間部３５ｄに挿入されているため、地震力が基礎Ｇから耐風構造１００に伝達されることとなる。しかしながら、第３ピン７０の強度が、地震力を受けると切欠き部７０ｂで破断するように設定されているため、第３ピン７０が地震力によって破断する。
【０１１９】
この場合、耐風構造１００は、空隙部３４ｂの位置において基礎Ｇと絶縁されるため、地震力に対して自由に振動することができる状態となる。したがって、この状態において免震構造２０が機能し、基礎Ｇと構造物本体１１とを分離して構造物本体１１の振動周期を長周期化することによって、地震振動との共振が避けられ、構造物本体１１への地震エネルギーの伝達が抑制されることとなる。
【０１２０】
また、第３ピン７０が地震力によって破断した場合、第３ピン７０が切欠き部７０ｂの位置で上下に分断される。この場合、この分断された第３ピン７０の上部は、落下止め具４３によって固定されており、下方には落下しないため、空隙部３４ｂにおいて基礎Ｇとの絶縁に弊害をもたらすことはない。
【０１２１】
上記の構成によれば、地震時において、第３ピン７０が貫通孔１０３ａおよび空間部３５ｄに挿入されていない、あるいは第３ピン７０が貫通孔１０３ａおよび空間部３５ｄに挿入されている場合においてその第３ピン７０の切欠き部７０ｂが破断することによって、免震構造２０を作用させることができるとともに、強風時においては、第３ピン７０が貫通孔１０３ａおよび空間部３５ｄに挿入され、その第３ピン７０が強風による外力に抵抗することによって、耐風構造１００を作用させることができる。すなわち、本発明において、免震構造２０と耐風構造１００との両者についての機能を有する免震耐風構造１０を提供することができる。
【０１２２】
図２１および図２２は、本発明における第６の実施の形態を示す図であって、本発明を適用した免震耐風構造を示す図である。
耐風構造１１０は、下部構造体１２０と、上部構造体１３０と、第３ピン１４０とを備えている。
【０１２３】
下部構造体１２０は、コンクリートによって形成され、その中央部に矩形のハウジング用孔１２１を有して基礎Ｇ上に設置されている。
ハウジング用孔１２１には、円筒状の下ブッシュ１２２が設けられている。この下ブッシュ１２２は、そのハウジング用孔１２１との隙間にグラウトを注入することによって、ハウジング用孔１２１に固定されている。
また、下ブッシュ１２２は、上部の内径が下部の内径より大きくなっており、その境界が非連続的であり、段差部１２２ａが設けられている。
【０１２４】
下ブッシュ１２２の内部には、回転可能に嵌合された円柱状の下ハウジング１２３が設けられており、その下ハウジング１２３には、外周円の中心から偏心した位置に外周円の中心を有する円柱状の貫通孔１２３ａ（第３の円柱状貫通孔）が設けられている。その下ハウジング１２３は、その底部が段差部１２２ａに載置されるように設けられている。
【０１２５】
上部構造体１３０は、下部構造体１２０の上部に設けられ、ドーナツ状の底板１３１、１３２および頂板１３３と、頂板１３１を形成する円の中心より放射状に配置され、厚板によって底板１３１の下部に設けられた胴部１３４と、頂板１３２を形成する円の中心より放射状に配置され、厚板によって頂板１３２、１３３間に設けられた胴部１３５と、その胴部１３５を支持し、平面視して円形に配置され、その中央部に、後述する第３ピン１４０の出し入れを行うための開口部１３６ａが設けられた支持部１３６とを備えて構成されている。
【０１２６】
頂板１３３の上部には、構造物本体１１を受けるための支持部１３３ａが設けられており、頂板１３３の中心部には、後述する第３ピン１４０の出し入れを行う際に使用するワイヤを掛けるワイヤ補助部１３３ａが配置されている。
また、胴部１３４の内部には、上下方向に延在する上ブッシュ１３７が設けられている。この上ブッシュ１３７は、上部の内径が下部の内径より大きくなっており、その境界が非連続的であり、段差部１３７ａが設けられている。
【０１２７】
上ブッシュ１３７の内部には、回転可能に嵌合された円柱状の上ハウジング１３８が設けられている。その上ハウジング１３８は、上部の内径が下部の内径より大きくなっており、その境界が非連続的であり、段差部１３８ａが設けられている。また、その上ハウジング１３８には、外周円の中心から偏心した位置に外周円の中心を有する円柱状の貫通孔（第４の円柱状貫通孔）１３８ｂが設けられている。
【０１２８】
上ハウジング１３８は、その段差部１３８ａが上ブッシュ１３７の段差部１３７ａに載置されるように設けられている。
また、下部構造体１２０と上部構造体１３０との間には、空隙部１３９が設けられている。
【０１２９】
第３ピン１４０は、第２ピン１４１と第１ピン１４２とが一体化されて構成されている。第２ピン１４１は、第１ピン１４２より外径が大きくなっている。
また、第２ピン１４１と第１ピン１４２との接続部には、切欠き部１４０ａが設けられている。第３ピン１４０は、この切欠き部１４０ａが空隙部１３９に一致するように配置されている。
【０１３０】
第３ピン１４０の上部には、上ハウジング１３８に掛けられるためのフランジ部１４０ｂが設けられ、そのフランジ部１４０ｂの上部には、作業者の手によってあるいはワイヤを介して容易に運搬できるように取付けられる把手１４０ｃが設けられている。
また、第３ピン１４０の内部には、作業者の手によってあるいはワイヤを介して容易に運搬できるように取付けられる別の把手を取付けるためのネジ穴１４０ｄが設けられている。
【０１３１】
強風時に備えて第３ピン１４０を貫通孔１２３ａ，１３８ｂに差し込む際、以下のようにして下ハウジング１２３および上ハウジング１３８を回転させて、貫通孔１２３ａと貫通孔１３８ｂとの位置合わせをすることによって、その貫通孔１２３ａ，１３８ｂに第３ピン１４０が差し込まれる。
【０１３２】
すなわち、通常時において微風などによって上部構造体１３０が移動し、下部構造体１２０の貫通孔１２３ａと上部構造体１３０の貫通孔１３８ｂとがずれている場合、そのずれたままの状態で、下ハウジング１２３および上ハウジング１３８を回転させて、図２３に示すように、貫通孔１２３ａの中心と貫通孔１３８ｂの中心とを一致させる。なお、下ハウジング１２３および上ハウジング１３８は、例えば図示しないハンドルによって作業者が回転させる。
【０１３３】
それぞれの貫通孔１２３ａ，１３８ｂの中心が一致したことを確認するとともに、上部構造体１３０に設けられたワイヤ補助部１３３ａにワイヤを通し、第３ピン１４０に設けられた把手１４０ｃをワイヤの先端に取付けた後、第３ピン１４０を上部構造体１３０の開口部１３６ａから上部構造体１３０の内部に投入し、第３ピン１４０を上部構造体１３０の上部から吊下げながら差し込み、その第３ピン１４０に設けられたフランジ部１４０ｂが上ハウジング１３８の貫通孔１３８ｂに掛けられるまで挿入し、第３ピン１４０を固定させることによって強風時に備える。
【０１３４】
下ハウジング１２３と上ハウジング１３８との位置合わせを行う際、例えば、下ハウジング１２３および上ハウジング１３８を回転させたときの貫通孔１２３ａ，１３８ｂの位置に関するデータを予めチャート化しておき、実際の貫通孔１２３ａ，１３８ｂの位置を、そのチャート化されたデータに基づいて下ハウジング１２３あるいは上ハウジング１３８を回転させることによって位置合わせを行う。下ハウジング１２３の中心あるいは上ハウジング１３８の中心とが一致しなかった場合、それらのずれ量が僅かであるため、下ハウジング１２３の中心あるいは上ハウジング１３８の中心とが一致するように、作業者が目視によって調整する。
【０１３５】
上記の構成において、貫通孔１２３ａ，１３８ｂの中心を合わせる機構として簡易な構造として、下ハウジング１２３と上ハウジング１３８の位置合わせを行うことによって、上記第５の実施の形態と同様の効果が得られる。
【０１３６】
なお、上記第１から第４の実施の形態において、上記第１または第２の実施の形態における第２ピン４１あるいは上記第３または第４の実施の形態における第３ピン７０の取付けについて、第２ピン４１あるいは第３ピン７０の上部を落下止め具４３によって留めておく代わりに、第２ピン４１あるいは第３ピン７０の上部にフランジ部を設けて上部構造体３０に設置することとしてもよい。
【０１３７】
また、上記各実施の形態において、免震耐風構造１０に設けられた耐風構造３０を、平面視して中央部付近に配置することとしてよい。これは、地震時において、第２ピン４１あるいは第３ピン７０が切欠き部に対して地震力が入力された場合、耐風構造３０が平面視して中央部付近に配置されることにより、構造物本体１１のねじりの影響を受けにくい状態で、第２ピン４１あるいは第３ピン７０が切欠き部において破断され、基礎Ｇと構造物本体１１とが縁切りされる。
【０１３８】
また、上記第５の実施の形態において、ブッシュ１０１、外ハウジング１０２、および内ハウジング１０２は、下部構造体３１に必ずしも下部構造体３１に設けなければならないものではなく、上部構造体３５内に設けられてもよい。この場合のは、第５の実施形態における作用および効果と同様である。
【０１３９】
【発明の効果】
以上説明した本発明の耐風構造および免震耐風構造においては、以下の効果を奏する。
請求項１に係る発明によれば、第１ピンによって、強風時に下部構造体と上部構造体とが定位置に係合して剛に拘束され、地震力が入力された時に定位置から退避して下部構造体、上部構造体間を縁切りされ、第２ピンによって、地震力が一定値を超えたときに、破断して下部構造体、上部構造体と構造物本体とが縁切りされるようになっているため、非地震時には耐風構造が作用し、地震時には耐風構造の作用が解除されることとなるので、強風時において、構造物本体の耐風効果を得ることができる。
【０１４０】
請求項２に係る発明によれば、第１ピンは、常態において下部構造体、上部構造体間を縁切りすべく定位置から退避自在とされていることにより、強風時において耐風構造が作用し、地震時に耐風構造の作用が解除されることとなるので、強風時において、構造物本体の耐風効果を得ることができる。
【０１４１】
請求項３に係る発明によれば、第２ピンの中央部に切欠き部が形成されていることにより、地震時に第１ピンによって下部構造体と上部構造体とが縁切りされていなかった場合においても、第２ピンが切欠き部で破断して基礎と構造物本体とが縁切りされることとなるので、地震時に耐風構造の作用を解除することができる。
【０１４２】
請求項４に係る発明によれば、第２ピンの疲労による強度低下が回避されることとなるので、地震時に第１ピンが退避しなかった場合に、第２ピンが切欠き部で破断して基礎と構造物本体とを縁切りする機能を確実に有効とすることができる。
【０１４３】
請求項５に係る発明によれば、第１ピンまたは第２ピンの周囲に緩衝部材が設けられていることにより、常態において水平方向に衝撃荷重を受けた場合においても、衝撃荷重が緩和されるため、これらのピンの破損あるいは破壊が回避されることとなるので、第１ピンが貫通孔から退避する機能と、また、第２ピンが切欠き部で破断して基礎と構造物本体とを縁切りする機能とを確実に有効とすることができる。
【０１４４】
請求項６に係る発明によれば、第２ピンの上部が、落下止め具によって固定されていることにより、これらのピンが破断しても落下せず、耐風構造の縁切りへの支障が回避されることとなるので、地震時に第１ピンが退避しなかった場合において、確実に耐風構造の作用を解除することができる。
【０１４５】
請求項７に係る発明によれば、第３ピンによって、強風時に下部構造体と上部構造体とが定位置に係合して剛に拘束されるとともに、地震力が一定値を超えたときに、破断して下部構造体、上部構造体と構造物本体とが縁切りされるようになっている。したがって、非地震時には耐風構造が作用し、地震時には耐風構造の作用が解除されることとなるので、強風時において、構造物本体の耐風効果を得ることができる。
【０１４６】
請求項８に係る発明によれば、第３ピンが、常態において下部構造体、上部構造体間を縁切りすべく定位置から退避自在とされていることにより、強風時において耐風構造が作用し、地震時に耐風構造の作用が解除されることとなるので、強風時において、構造物本体の耐風効果を得ることができる。
【０１４７】
請求項９に係る発明によれば、第３ピンの中央部に切欠き部が形成されていることにより、地震時に第３ピンが切欠き部で破断して基礎と構造物本体とが縁切りされることとなるので、地震時に耐風構造の作用を解除することができる。
【０１４８】
請求項１０に係る発明によれば、第３ピンの周囲に空隙部が形成されていることにより、常態における水平方向の変位が許容されるため、第３ピンがくり返し荷重を受けることがない。よって、第３ピンの疲労による強度低下が回避されることとなるので、地震時に第１ピンが退避しなかった場合に、第２ピンが切欠き部で破断して基礎と構造物本体とを縁切りする機能を確実に有効とすることができる。
【０１４９】
請求項１１に係る発明によれば、第３ピンが、地震力が入力された時に定位置から退避して下部構造体、上部構造体間を縁切りすることにより、強風時において耐風構造が作用し、地震力が入力された時に耐風構造の作用が解除されるので、強風時において、構造物本体の耐風効果を得ることができる。
【０１５０】
請求項１２に係る発明によれば、第３ピンを例えば下部構造体の下方から定位置に係合させた場合、この第３ピン支持部材が第３ピンをその側面から支持して、第３ピンを下部構造体に着接させるため、常態において風を受けることによって発生する構造物本体の振動を抑制することとなるので、構造物本体の居住性を向上させながら、強風時において、構造物本体の耐風効果を得ることができる。
【０１５１】
請求項１３に係る発明によれば、下部構造体と第１ピンとを一体化させ、常態において風を受けることによって発生する構造物本体の振動を抑制することとなるので、構造物本体の居住性を向上させながら、強風時において、構造物本体の耐風効果を得ることができる。
【０１５２】
請求項１４に係る発明によれば、スペーサが複数重ねて設けられ、それらのスペーサ間の接触面に勾配が形成されていることにより、それらスペーサを上下方向に移動させることでスペーサの接触面に設けられた勾配が干渉し、スペーサが第３ピンを押さえて第３ピンを下部構造体に着接させるため、常態において風を受けることによって発生する構造物本体の振動を抑制することとなるので、構造物本体の居住性を向上させながら、強風時において、構造物本体の耐風効果を得ることができる。
【０１５３】
請求項１５に係る発明によれば、常態において下部構造体または上部構造体の中心から偏心した第３ピンの中心に、外ハウジングおよび内ハウジングのそれぞれを回転させることによって第２の円柱状貫通孔の中心を一致させた後、その貫通孔内に第３ピンを挿入することとなるので、第３ピンを容易に挿入することができ、強風時に構造物が強風に対抗することができる。
【０１５４】
請求項１６に係る発明によれば、常態において下部構造体の中心から偏心した第３ピンの中心に、下ハウジングおよび上ハウジングを回転させることによってそれぞれに設けられた第３および第４の円柱状貫通孔の中心を一致させた後、それらの貫通孔内に第３ピンを挿入することとなるので、第３ピンを容易に挿入することができ、強風時に構造物が強風に対抗することができる。
【０１５５】
請求項１７に係る発明によれば、第３ピンの周囲に緩衝部材が設けられていることにより、常態において水平方向に衝撃荷重を受けた場合においても、衝撃荷重が緩和されるため、これらのピンの破損あるいは破壊が回避されることとなるので、第３ピンが切欠き部で破断して基礎と構造物本体とを縁切りする機能を確実に有効とすることができる。
【０１５６】
請求項１８に係る発明によれば、第３ピンの上部が、落下止め具によって固定されていることにより、これらのピンが破断しても落下せず、耐風構造の縁切りへの支障が回避されることとなるので、地震時に第１ピンが退避しなかった場合において、確実に耐風構造の作用を解除することができる。
【０１５７】
請求項１９に係る発明によれば、免震耐風構造が、上記のような耐風構造と免震構造とを備えて構成されることにより、強風時において、耐風構造が作用する際に免震構造が作用せず、地震時において、免震構造が作用する際に耐風構造の作用が解除されるので、耐風時には耐風効果が得られるとともに、地震時には免震効果が得られる免震耐風構造を提供することができる。
【０１５８】
請求項２０に係る発明によれば、地震時において退避装置が機能しなかった場合、耐風構造が、構造物本体を平面視したときに略中央部に配置されていることにより、構造物本体が平面的にねじりを受け、ピンの切欠き部が破断しやすくなるため、構造物本体が確実に縁切りされ、免震構造が作用するので、耐風時には耐風効果が得られるとともに、地震時には免震効果が得られる免震耐風構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１の実施の形態に係る免震耐風構造の平面図である。
【図２】本発明における第１の実施の形態に係る免震耐風構造の正面図である。
【図３】本発明における第１の実施の形態に係る耐風構造の断面図である。
【図４】本発明における第１の実施の形態に係る第２ピンの正面図である。
【図５】本発明における第１の実施の形態に係る第２ピンと落下止め具との接続部分の拡大図である。
【図６】本発明における第１の実施の形態に係る第１ピンの正面図である。
【図７】本発明における第２の実施の形態に係る耐風構造の断面図である。
【図８】本発明における第２の実施の形態に係る耐風部材落下装置の正面図である。
【図９】本発明における第２の実施の形態に係る耐風部材落下装置の作用を示す部分拡大図である。
【図１０】本発明における第３の実施の形態に係る耐風構造の断面図である。
【図１１】本発明における第３の実施の形態に係る耐風部材の正面図である。
【図１２】本発明における第３の実施の形態に係る耐風部材と落下止め具との接続部分の拡大図である。
【図１３】本発明における第４の実施の形態に係る耐風構造の断面図である。
【図１４】本発明における第４の実施の形態に係る耐風部材落下装置の正面図である。
【図１５】本発明における第３の実施の形態に係る耐風構造の断面図である。
【図１６】本発明における第３の実施の形態に係る耐風構造の断面図である。
【図１７】本発明における第３の実施の形態に係る耐風構造の断面図である。
【図１８】本発明における第３の実施の形態に係る耐風構造の断面図である。
【図１９】本発明における第３の実施の形態に係る耐風構造の断面図である。
【図２０】本発明における第３の実施の形態に係る耐風構造の断面図である。
【図２１】本発明における第３の実施の形態に係る耐風構造の断面図である。
【図２２】本発明における第３の実施の形態に係る耐風構造の断面図である。
【図２３】本発明における第３の実施の形態に係る耐風構造の断面図である。
【符号の説明】
１０  免震耐風構造
１１  構造物本体
２０  免震構造
３０，１００，１１０  耐風構造
４１，７１  第２ピン
４２，５２，７２  第１ピン
６０，８０  アイソレート機構
７０，１４０  第３ピン
【図１】
2004176525.tif 000003
【図２】
2004176525.tif 000004
【図３】
2004176525.tif 000005
【図４】
2004176525.tif 000006
【図５】
2004176525.tif 000007
【図６】
2004176525.tif 000008
【図７】
2004176525.tif 000009
【図８】
2004176525.tif 000010
【図９】
2004176525.tif 000011
【図１０】
2004176525.tif 000012
【図１１】
2004176525.tif 000013
【図１２】
2004176525.tif 000014
【図１３】
2004176525.tif 000015
【図１４】
2004176525.tif 000016
【図１５】
2004176525.tif 000017
【図１６】
2004176525.tif 000018
【図１７】
2004176525.tif 000019
【図１８】
2004176525.tif 000020
【図１９】
2004176525.tif 000021
【図２０】
2004176525.tif 000022
【図２１】
2004176525.tif 000023
【図２２】
2004176525.tif 000024
【図２３】
2004176525.tif 000025