(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部躯体の上に設けられた複数の免震装置により上部躯体を支持する免震構造であって、
前記上部躯体は、長手方向に複数のスパンを有するラーメン構造であり、
前記上部躯体の長手方向両端の少なくとも１スパンに位置する免震装置は、すべり支承であることを特徴とする免震構造。
【請求項２】
前記上部躯体から水平方向に突出する突出部と、前記下部躯体あるいは地盤に設けられて当該突出部の上面に当接する当接部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の免震構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、免震構造の建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、免震構造の建物がある。この建物は、例えば、基礎などの下部躯体と、この下部躯体の上に設置される複数の免震装置と、これら免震装置の上に設けられた上部躯体と、を備える。この免震装置は、アイソレータとダンパーがあり、このうちアイソレータは、上部躯体の荷重を支え、地震のときに上部構造をゆっくりと水平方向に移動させる。アイソレータの種類としては、積層ゴム、すべり支承、転がり支承などがある。ここですべり支承には、支承の一部に弾性体を用いた弾性すべり支承も含むものとする。
【０００３】
ところで、上部躯体が鉄筋コンクリート造でかつ平面視で所定方向に長い場合（以下、この水平方向を長手方向という）、上部躯体の構築完了後に躯体コンクリートが水和反応や乾燥により収縮し、普通コンクリートで乾燥収縮量だけでも数年間で４００〜６００μｍとされており、一辺１００ｍの長さの建物では４〜６ｃｍ縮む計算になる。免震構造でない建物では、基礎部分が地盤に拘束されているので、建物全体としてはそれほど収縮しない。しかし、免震建物では上部躯体が下部躯体の上に、弾性変形可能な弾性体や、水平変位可能なすべり支承、転がり支承などを介して載置されており、上部躯体と下部躯体の拘束条件が大きく違うことから、時間が経過するにつれ上部躯体と下部躯体の収縮量に大きな違いが出てしまう。収縮が進行すると上部躯体の外周部が内側に向かって移動する場合がある。すると、一辺の長さが長い建物の外周部付近では、積層ゴムの上部がコンクリートに引っ張られて水平にせん断変形し、みかけが悪いだけでなく、しかも初期収縮が収まって以降もこの変形が残存するので、建物の免震性能が低下するおそれがあった。また、上部躯体の柱芯と下部躯体の杭芯などがずれたりして、杭や基礎部分に設計想定を上回る過大な力が加わるおそれもあった。
【０００４】
この問題を解決するため、例えば、以下のような方法が提案されている。
上部躯体を構築する前に、建物の外周部では、免震装置の上部をコンクリートの収縮量の分だけ水平方向に変位させておく方法である（特許文献１参照）。
具体的には、予め、免震装置の上部を、コンクリートの収縮により変位する方向とは反対側に向かって、上部躯体の構築後に生じるコンクリート収縮量に等しい分だけ水平方向に変位させ、取付部材によりこの変位を保持状態としておく。そして、上部躯体を構築後に、この保持状態を解除する。したがって、躯体コンクリートが収縮すると、免震装置の上部が本来の適正な位置に戻ることになる。
【０００５】
この他に課題や目的は異なるが、建物の中央部に免震装置を配置し、建物の外周部に転がり支承を配置する方法が示されている（特許文献２参照）。この転がり支承は、上下の支持板と、これら支持板の間に介装されたボールと、を備える。
この方法によれば、躯体コンクリートが収縮して、建物の外周部が内側に向かって移動しても、転がり支承のボールが転動するので、この転がり支承は変形しないと思われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−９７３２５号公報
【特許文献２】特開平９−２４２８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示された方法では、以下のような問題があった。
実際には、上部躯体のコンクリート躯体は、外装材や内装材によって拘束されるので、コンクリート躯体の収縮量を予測することは困難であるし、収縮が完了するまでに数年間かかる。
また、免震装置の弾性部材は建物荷重を支持しながら変形するので、この弾性部材の上部を水平方向に変位させるために、大きな力を加える必要があり、その作業は困難を極める。しかも、免震装置に鉛直荷重が作用していない状態で、水平方向に変位させた場合、弾性部材の上面が傾斜する可能性が高い。
そのため、躯体コンクリートが収縮すると、依然として、免震装置が変形して、免震性能が低下するおそれがあった。
【０００８】
また、特許文献２では、建物の外周部において、転がり支承のボールを介して上部躯体を支持しているので、地震時に、建物中央部の免震装置のみで建物に作用する水平力に抵抗することとなり、建物外周部の安定を保つことが困難となる場合があった。ボール等を利用した転がり支承は受圧面積が小さく部品の機械加工が必要であり、支持できる荷重が限られていることから、戸建て住宅より大きい建物に使用することは困難でほとんど行われていない。
【０００９】
本発明は、躯体コンクリートが収縮しても、免震性能の低下を抑制しつつ、建物外周部の安定を保つことができる免震構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の免震構造は、下部躯体（例えば、後述の基礎１０）の上に設けられた複数の免震装置（例えば、後述の免震装置２０Ａ、２０Ｂ）により上部躯体（例えば、後述の建物本体３０）を支持する免震構造であって、前記免震装置のうち少なくとも長手方向の最も外側位置の免震装置（例えば、後述の免震装置２０Ｂ）をすべり支承とすることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、上部躯体の構築後にコンクリートの収縮が生じると、建物の免震装置のうち少なくとも長手方向の最も外側位置の免震装置をすべり支承としたので、すべり板上を支承が摺動し、上部躯体が収縮してもすべり支承に変形が残存せず、上部躯体にかかる力も低減する。また、上部躯体の柱芯と下部躯体の杭芯などがずれたりせず、上部躯体の安定を保つことができるうえ、杭や基礎部分に設計想定を上回る過大な力が加わらないので、建物の免震性能が低下しない。
したがって、従来のように、コンクリートの収縮量を予測する必要や、予め免震装置を変形させる必要がないので、免震性能の低下を防止できる。
【００１２】
請求項２に記載の免震構造は、前記上部躯体から水平方向に突出する突出部（例えば、後述の突出部４１）と、前記下部躯体あるいは地盤に設けられて当該突出部の上面に当接する当接部（例えば、後述の当接部４２）と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
ところで、地震時には、上部躯体の外周部に、浮き上がる方向に力が作用し、上部躯体の支持が不安定となる場合がある。しかし、この発明によれば、上部躯体に水平方向に突出する突出部を設けるとともに、下部躯体あるいは地盤に、突出部の上面に当接する当接部を設けた。したがって、上部躯体の外周部に浮き上がる力が作用しても、この上部躯体から突出した突出部の上面が当接部に押さえられているので、上部躯体の外周部が浮き上がることはなく、上部躯体を安定して支持できる。
また、上部躯体に水平力が作用した場合には、突出部が当接部に当接しながら移動するので、上部躯体の移動に支障はない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、躯体コンクリートが収縮しても、免震性能の低下を抑制しつつ、建物外周部の安定を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る建物の長手方向の断面を示す模式図である。
【図２】前記実施形態に係る建物の躯体コンクリート収縮時の長手方向の挙動を示す模式図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る建物の長手方向の断面を示す模式図である。
【図４】前記実施形態に係る免震構造のガイド機構の側面図および正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る免震構造が適用された建物１の長手方向の断面を示す模式図である。本実施形態では、全ての長手方向の断面が同一の構造で、短手方向のスパン数は長手方向のスパン数より少ない。
建物１は、下部躯体としての基礎１０と、この基礎１０の上に設けられた複数の免震装置２０Ａ、２０Ｂと、これら免震装置２０Ａ、２０Ｂの上に設けられた上部躯体としての建物本体３０と、を備える。
建物本体３０は、長手方向つまり図１中左右方向に延びており、鉄筋コンクリート造の柱部材および梁部材からなるラーメン構造であり、免震装置２０Ａ、２０Ｂにより支持される。
【００１７】
免震装置２０Ａ、２０Ｂは、図１中左右方向に沿って配置されている。これら免震装置２０Ａ、２０Ｂのうち、建物１の長手方向の中央部側には、免震装置２０Ａが配置され、建物１の長手方向の両端部とその内側つまり外周部側には、免震装置２０Ｂが配置されている。
本実施形態では、全ての長手方向の断面が同一の構造であり、全ての長手方向の両端部とその内側に、免震装置２０Ｂが配置されている。
免震装置２０Ａは、積層ゴム２１である。
【００１８】
免震装置２０Ｂは、基礎１０に取り付けられたすべり板２２と、建物本体３０に取り付けられてすべり板２２上を摺動するすべり支承２３と、を備える。ここですべり支承には、支承の一部に弾性体を用いた弾性すべり支承も含むものであり、本実施形態では、すべてのすべり支承２３として、弾性すべり支承を用いた。
【００１９】
以上の免震装置２０Ａ、２０Ｂは、基礎１０に反力をとって建物本体３０を下から支持しつつ、建物本体３０が基礎１０に対して水平方向に移動可能な状態を保持している。
そして、免震装置２０Ａは、地震時に、建物本体３０に水平力が作用した場合、積層ゴム２１が変形して、地震力を緩和する。
また、免震装置２０Ｂは、地震時に建物本体３０に小さな水平力が作用した場合には、弾性体が変形して、地震力を緩和し、大きな水平力が作用した場合には、すべり支承２３がすべり板２２の上を摺動して、地震力を緩和する。
この建物１では、図２に示すように、建物本体３０の構築後に、躯体コンクリートが収縮して、建物本体３０が図２中矢印方向に変位する。この変位は、建物１の外周部に近くなるほど大きくなるが、建物１の外周部側の免震装置２０Ｂでは、すべり板２２上をすべり支承２３が摺動するので、すべり支承２３の変形が抑制される。建物本体３０が収縮してもすべり支承２３に変形が残存せず、建物本体３０にかかる力も低減する。また、建物本体３０の柱芯と基礎１０の杭芯などがずれたりせず、建物本体３０の安定を保つことができるうえ、杭や基礎部分に設計想定を上回る過大な力が加わらないので、建物１の免震性能が低下しない。
また、本発明では、例えば、収縮量の大きい長手方向の両端部の最も外側位置の免震装置がすべり支承であればよく、長手方向の中央部分にも多少のすべり支承を配置する場合も含まれる。
【００２０】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）従来のように、コンクリートの収縮量を予測する必要や、予め免震装置を変形させる必要がないので、免震性能の低下を防止できる。
また、建物外周部の免震装置２０Ｂを、すべり板２２とすべり支承２３とを含んで構成したので、地震時に建物本体３０に水平力が作用した場合には、すべり板２２上をすべり支承２３が摺動するので、建物本体３０の安定を保つことができる。
【００２１】
〔第２実施形態〕
図３は、本発明の第２実施形態に係る免震構造が適用された建物１Ａの長手方向の断面を示す模式図である。図４は、ガイド機構４０の側面図および正面図である。
本実施形態では、建物１Ａにガイド機構４０を設けた点が、第１実施形態と異なる。
すなわち、ガイド機構４０は、建物１Ａの長さ方向両端の外壁面に少なくとも図３中左右１箇所設けられている。
【００２２】
ガイド機構４０は、建物本体３０から水平方向に突出する突出部４１と、基礎１０に設けられて突出部４１の上面に当接する当接部４２と、を備える。
突出部４１は、棒状であり、建物１の長さ方向に沿って延びている。
当接部４２は、基礎１０に設けられた一対の支柱４２１と、支柱４２１の上端同士を連結する横架材４２２と、を備える。横架材４２２の下面は、突出部４１の上面に当接している。
【００２３】
このガイド機構４０によれば、建物本体３０に水平力が作用した場合、突出部４１が当接部に当接しながら移動する。このとき、建物本体３０の外周部に浮き上がる力が作用しても、この建物本体３０から突出した突出部４１の上面が当接部４２により押さえられる。
【００２４】
本実施形態によれば、上述の（１）に加えて、以下のような効果がある。
（２）建物本体３０の外周部に浮き上がる力が作用しても、この建物本体３０から突出した突出部４１の上面が当接部４２よりに押さえられているので、建物本体３０の外周部が浮き上がることはなく、建物本体３０を安定して支持できる。
また、建物本体３０に水平力が作用した場合には、突出部４１が当接部４２に当接しながら移動するので、建物本体３０の移動に支障はない。
【００２５】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２６】
１、１Ａ…建物
１０…基礎（下部躯体）
２０Ａ、２０Ｂ…免震装置
２１…積層ゴム（第１の免震装置）
２２…すべり板
２３…すべり支承（第２の免震装置）
３０…建物本体（上部躯体）
４０…ガイド機構
４１…突出部
４２…当接部
４２１…支柱
４２２…横架材
【図１】
0006441028.tif 000002
【図２】
0006441028.tif 000003
【図３】
0006441028.tif 000004
【図４】
0006441028.tif 000005