(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤上の基礎と、上部躯体との間に、地盤の揺れを上部躯体に伝えることを免れるための免震装置が設置されるとともに、前記基礎と上部躯体との間に相対した対を成して配置される免震構造に使用する風による揺れ止め装置であって、
上部躯体の地盤と向き合う側に、先端が上下動可能なように基端をヒンジ結合し、且つ、先端側を斜めに下降して取付けたバーと、
一端を前記バーの中間部に連結するとともに、他端を基礎に連結した線状材と、 前記基礎上に前記バーの先端と向き合って設置され、地盤の静止時に、前記バーの先端部と係合可能なストッパーとを具備し、
風によって上部躯体が押されたときに、前記バーの先端とストッパーが係合して上部躯体の揺れを止めるとともに、地震時に線状材料が引っ張られてバーを引張り上げて、バーの先端とストッパーとの係合を解除可能に構成したことを特徴とする、
免震構造における風による揺れ止め装置。
【請求項２】
前記した線状材の一端は、地盤に固定したステーを介して、地盤に繋がったことを特徴とする、請求項１記載の免震構造における風による揺れ止め装置。
【請求項３】
地盤と上部躯体が静止しているとき、前記したバーの先端とストッパーとの間には、若干のクリアランスが設けられていることを特徴とする、請求項１又は２記載の免震構造における風による揺れ止め装置。
【請求項４】
地盤上の基礎と、上部躯体との間に、地盤の揺れを上部躯体に伝えることを免れるための免震装置を介在させた免震構造において、
請求項１,２又は３のいずれかに記載した揺れ止め装置を、地盤上の基礎と上部躯体との間に左右対称となるように対を成して配置するとともに、
少なくとも二対の揺れ止め装置の対称に並んだ線の延長線が、互いに直角を成して交差するよう配置してなることを特徴とする、
免震構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地震による地盤の揺れを建物の上部躯体に伝達されるのを免れる免震構造において、風力によって建物上部が揺れるのを止める揺れ止め装置に関するものであり、更には、その風による揺れ止め装置を使用した免震構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地震による地盤の揺れを建物の上部躯体に伝えないよう、地盤の基礎と上部躯体との間に、免震ゴムや、ベアリングを使用した免震装置を配置した免震構造が開発されている。
このような免震構造は、ゴムの柔軟性や、ベアリングの転がり性能を使用して、或る意味、地盤と上部躯体とを切り離す、或いは柔結合して、地震時の揺れを上部躯体に伝えないようにするものである。
【０００３】
しかしながら、地盤と上部躯体が切り離されているということは、地盤が揺れていないとき、上部躯体に何らかの力が作用すると、上部躯体だけが揺れ動いてしまうことを意味している。
風力が作用すると、上部躯体はその力によって押され、その躯体が免震装置によって自在に動くこととなってしまう。
つまりは、折角地震による揺れを免震構造によって免れたが、今度はその免震構造であるがために、風による揺れを許してしまうというものである。
【０００４】
このような風力による揺れを許さず、地震時の揺れだけを免れる装置として、例えば特開２００１−１３７０３号公報に記載されたような技術も開発されている。
同技術は、免震装置の他に電気的な風感知センサと地震感知センサを使用し、風を感知したとき油圧シリンダが作動して、風による揺れを許さず、地震時の揺れだけ免れる機構である。
しかしながら、このような電気的なセンサや油圧シリンダを使用する方法であると、機構が複雑で、高価となるとともに、確実な動きが保証される信頼感のある装置ではなかった。
【特許文献１】特開２００１−１２３７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明が解決しようとする課題は、免震構造において、風力によって上部躯体が揺れるのを防止でき、かつ、簡易で確実な動きが保証される信頼感のある風による揺れ止め装置と、その装置をしようした免震構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、地盤上の基礎と、上部躯体との間に、地盤の揺れを上部躯体に伝えることを免れるための免震装置が設置されるとともに、前記基礎と上部躯体との間に相対した対を成して配置される免震構造に使用する風による揺れ止め装置であって、
上部躯体の地盤と向き合う側に、先端が上下動可能なように基端をヒンジ結合し、且つ、先端側を斜めに下降して取付けたバーと、
一端を前記バーの中間部に連結するとともに、他端を基礎に連結した線状材と、前記基礎上に前記バーの先端と向き合って設置され、地盤の静止時に、前記バーの先端部と係合可能なストッパーとを具備し、
風によって上部躯体が押されたときに、前記バーの先端とストッパーが係合して上部躯体の揺れを止めるとともに、地震時に線状材料が引っ張られてバーを引張り上げて、バーの先端とストッパーとの係合を解除可能に構成したことを特徴とするものである。
また、本発明に係る他の免震構造における風の揺れ止め装置は、
前記した線状材の一端は、地盤に固定したステーを介して、地盤に繋がったことを特徴とするものである。
更に、本発明に係る他の免震構造における風の揺れ止め装置は
地盤と上部躯体が静止しているとき、前記したバーの先端とストッパーとの間には、若干のクリアランスが設けられていることを特徴とするものである。
本発明に係る免震構造は、
地盤上の基礎と、上部躯体との間に、地盤の揺れを上部躯体に伝えることを免れるための免震装置を介在させた免震構造において、
請求項１,２又は３のいずれかに記載した揺れ止め装置を、地盤上の基礎と上部躯体との間に左右対称となるように対を成して配置するとともに、
少なくとも二対の揺れ止め装置の対称に並んだ線の延長線が、互いに直角を成して交差するよう配置してなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は以上のような構成を有するため、以下の効果を得ることができる。
＜ａ＞風によって上部躯体が押されたときは、バー先端とストッパーが係合して上部躯体の揺れが止められることになる。
地震時には、地盤に連結した線状材料が、地盤の動きによって引っ張られ、その一端に連結したバーを引張り上げ、バー先端とストッパーの係合が解除され、免震構造が機能する。
したがって、風による躯体の揺れは地盤と躯体が一体になって揺れるのを避け、地震による揺れは免震構造によって躯体への伝達が免れることになる。
＜ｂ＞電気的なセンサなどを使用せず、風力と地震時の地盤の揺れとではその動きが異なるメカニカルな構造によって、停電などの事情に左右されず、確実にその動きが保証されることになる。
また、その構成も簡易で、メインテナンスのコストや手間などもほとんど必要ない。
＜ｃ＞風による揺れ止め装置を、左右対称に設け、その対称に並んだ線の延長線が、互いに直角を成すよう交差するよう配置することにより、建物の全周のいずれかの方角からの風や、いずれかの方角への地震の揺れにも対処することができる免震構造となる。
【実施例１】
【０００８】
＜１＞全体の構造
図１及び図２に示すのは、コンクリート基礎１と、その基礎１の上に載った建物の上部躯体２の下部の断面図である。
実施例では、上部躯体２は場所打ちコンクリート造であるが、その構造は木造、鉄骨造等、従来の建築構造の全てにおいて実施可能である。
基礎１と上部躯体２との間には、床下スペースが設けられており、実施例では基礎１と上部躯体２との間Ｈは、５５０ｍｍである。
基礎１と上部躯体２との間には、免震装置３が配置されている。
実施例の免震装置３は、伸縮する筒４の下に回転自在なベアリング球体５が設けられ、筒４はスプリング６によって伸縮・復帰可能になったものが採用されている。
免震装置３としては、このような構造のものの他、免震ゴム、ベアリング、コロなどを用いた公知の様々な構造の免震装置が採用可能である。
免震装置３は、上部躯体２の大きさや形状に応じて、適宜数、或いは適宜位置に設置する。
その他、基礎１と上部躯体２との間には、地震終了後に、上部躯体１を元の位置に復帰させる、余り弾性力が強くないスプリングが複数個介在している。（図示せず。）
【０００９】
＜２＞揺れ止め装置
図４に示すのは、揺れ止め装置１０の全体図である。
揺れ止め装置１０は、バー７、ストッパー８、線状材９から成っている。
【００１０】
＜３＞バー
図において７はバーであって、その基端が、ヒンジである丁番２０によって、地盤と向き合う面、すなわち実施例では、上部躯体２の床下に固定されている。
バー７は、基端から先端にかけて斜めに下降しており、その先端部１１は屈曲して、基礎１に対してほぼ垂直に起立している。
バー７の基端から先端までの長さは、ほぼ９００ｍｍ程度である。
バー７の先端部の下には、フリーベアリング１２が取付けられ、地盤基礎１上をスムーズに動くことが可能である。
【００１１】
＜４＞ストッパー
ストッパー８は、基礎１上にアンカーによって固定されたベース１３上に固定されており、バー７の先端部１１と相対して向き合っている。
ストッパー８は、図１０に示すように、その平面形状が、両端に行くにつれてバー７の先端部１１から離隔する方向へテーパー状に屈曲した台形をしている。
後述するように、地震時の揺れによってバー７の先端部１１が、ストッパー８に対して左右に揺れた場合、元の位置に復帰するのをテーパー部分がガイドする。
【００１２】
＜５＞ステー
同じくベース１３上には、ストッパー８から離隔して、ステー１４が起立している。
ステー１４の下部には、補強のためのリブプレート１５を設けてもよい。
ステー１４は、地盤１が地震によって動くと、それの揺れに伴って動くことになる。
【００１３】
＜６＞線状材
ステー１４の上端には、線状材であるワイヤ９が連結されている。
実施例では、ワイヤ９は、スプリング１７とターンバックル１８を介して、連結してある。
ワイヤ９の他端は、上部躯体２の床下面に固定された滑車１９に掛けられて、バー７の上方から、バー７の中間部に連結してある。
ワイヤ９は、地盤の動きをバー７に伝えて、バー７を引き上げるものであり、地盤の動きを伝えて、ストッパー８の高さよりも先端部１１を高く上げるためには、バー７の中間部であって、基端側により近い方の方が有利である。
実施例では、ワイヤ９を連結した部分は、バー７の基端から１／３程度の位置である。
線状材９としては、バー７を引き、或いは弛むことが可能な材料であれば何でもよく、鎖、合成樹脂ロープなども広く採用できる。
前記したスプリング１７は、地盤の微小な揺れを逃して線状材９に微小な揺れを伝えないようにするためであって、細かい揺れで先端部１１とストッパー８が衝突して、金属音の発生を防ぐためである。
前記したターンバックル１８は、線状材９の長さを調整し、バー先端１１とストッパー８の間に若干のクリアランスｃを設けるためのものである。
クリアランスｃがあることによって、小さな揺れによって両者が衝突して、随時金属音が生じるのを防ぐことができる。
【００１４】
＜７＞配置
以上のような揺れ止め装置１０が、図３に示すように、方形の上部躯体２の四隅に互いに直角を成すように２機づつ配置され、計８機設けられている。
揺れ止め装置１０は、そのバー７の延長線上に、他の揺れ止め装置１０が配されて、一対の対称な揺れ止め装置１０・１０となっている。
従って実施例では、このような対称な４対の揺れ止め装置１０が、配されていることになる。
そうして、４対の揺れ止め装置１０は、２対づつ、その対称に並んだ延長線が直角を成して交差するものである。
揺れ止め装置１０の数は、配置は、その建物の構造に応じて、任意に決定されるもので、その向きにおいても、複数個を放射状などに配置するなど、様々は配置が考えられる。
【００１５】
＜８＞揺れ止め作動（図１）
風が上部躯体２に当たり、躯体２が動こうとすると、対称になった一対の揺れ止め装置１０のうち、風上側にバー７の先端部１１が位置している揺れ止め装置Ａの当該先端部１１が、風下側にあるストッパー８に当って、両者の係合によって、上部躯体２が動くのを妨げる。
【００１６】
＜９＞免震作動（図２）
地震によって地盤が揺れると、基礎１上のステー１４とストッパー８が揺れとともに動く。（図で矢印の方向に揺れるとして、以下説明する。）
バー７の先端部１１に対して、揺れの方向にストッパー８がある揺れ止め装置１０（図２の右側の揺れ止め装置１０）は、ステー１４が動くことによってワイヤ９が弛んで、バー８の先端部１１がストッパー８から離隔する。
バー７の先端部１１は、フリーベアリング１２によって自在に動くことになる。
バー７の先端部１１が、ストッパー８に対して揺れの方向側に位置している揺れ止め装置１０（図２の左側の揺れ止め装置１０）は、ステー１４が動くことによって、ワイヤ９を引張り、バー７は基端の丁番２０で回転して、先端部１１が跳ね上がることになる。
先端部１１が跳ね上がれば、ストッパー８がバー７先端部１１側へ動いても、ストッパー８が先端部１１の下を通過するようクリアして、両者が衝突することがない。
すなわち、地盤に対する上部躯体２の動きを妨げるものがなく、上部躯体２は免震装置３の免震作動によって、地盤の揺れが伝わらない。
揺れが反対方向になれば、左右の揺れ止め装置１０・１０の動きは逆になり、図２の右側のバー７がワイヤ９に引っ張られて跳ね上がり、左側のワイヤ９が弛んで、バー７７の先端部１１とストッパー８が離隔する。
【実施例２】
【００１７】
以上の実施例では、線状材であるワイヤ９はステー１４を介してバー７に繋いだが、ワイヤ９の他方側の端を、滑車１９を介して直接地盤に繋ぐことも考えられる。（図１１）
【実施例３】
【００１８】
また、ワイヤ９は、地盤から立ち上がり、先端がバー７直上まで伸びた逆Ｌ字形のステー１４の先端に一端を連結し、他端をバー７に連結してもよい。（図１２）
【実施例４】
【００１９】
更に、一対の揺れ止め装置１０・１０を、それらバー７・７を互いの方向へ下降するように配置し、その間に設置したＴ字形のステー１４の先端に固定したワイヤ９・９を、それぞれバー７・７に連結してもよい。（図１３）
要するに、線状材９は、地震があったとき、バー７の先端を跳ね上げるように引っ張ればよいのであって、バー７の上方のいずれかを経由して、地盤と繋がっているようにするものである。
【実施例５】
【００２０】
バー７の先端部１１を、地盤に対して直角ではなく、鋭角に交差するよう屈曲して、これに合わせてストッパー８面も斜めに傾斜させてもよい。（図１４）
【実施例６】
【００２１】
バー７の先端部１１に、突部２１を設け、向き合うストッパー８面に凹部２２を設けてもよい。（図１５）
突部２１と凹部２２が噛み合って、地盤と躯体２の静止時の両者の位置決めがなされる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】風力による揺れ止め装置の作動を示す説明図
【図２】地震時の揺れ止め装置の作動を示す説明図
【図３】揺れ止め装置と免震装置の配置を示す平面図
【図４】揺れ止め装置の全体図
【図５】図４のＡ部拡大図
【図６】図４のＢ部拡大図
【図７】図４のＣ部拡大図
【図８】図４のＤ部拡大図
【図９】図４のＥ部・Ｆ部の拡大図
【図１０】ストッパーの平面図
【図１１】揺れ止め装置の他の実施例の側面図
【図１２】揺れ止め装置の他の実施例の側面図
【図１３】揺れ止め装置の配置の他の実施例の側面図
【図１４】バー先端部とストッパーの他の実施例の側面図
【図１５】バー先端部とストッパーの他の実施例の側面図
【符号の説明】
【００２３】
１：基礎
２：上部躯体
３：免震装置
７：バー
８：ストッパー
９：ワイヤ
１０：揺れ止め装置
１１：先端部
１２：フリーベアリング
１４：ステー
１７：スプリング
１８：ターンバックスル
１９：滑車
２０：丁番
【図１】
0004703621.tif 000002
【図２】
0004703621.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004703621.tif 000005
【図５】
0004703621.tif 000006
【図６】
0004703621.tif 000007
【図７】
0004703621.tif 000008
【図８】
0004703621.tif 000009
【図９】
0004703621.tif 000010
【図１０】
0004703621.tif 000011
【図１１】
0004703621.tif 000012
【図１２】
0004703621.tif 000013
【図１３】
0004703621.tif 000014
【図１４】
0004703621.tif 000015
【図１５】
0004703621.tif 000016