(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤上に構築した基礎上に、支承装置によって移動可能に土台を支持した基礎構造に使用する揺れ止め装置であって、
基礎から起立した突出部と、前記突出部と向き合う土台から下降した垂下部との、いずれか一方に、他方に向って突出する弾性緩衝部材を突設し、
前記弾性緩衝部材の先端が前記突出部または垂下部の何れか他方と当接可能に対向し、
前記突出部と垂下部との間に前記弾性緩衝部材と並べて配置し、前記突出部と垂下部を引き寄せる弾性を有する引き寄せ部材を介在させ、
前記引き寄せ部材の弾性が前記弾性緩衝部材の弾性より小さいことを特徴とする揺れ止め装置。
【請求項２】
前記弾性緩衝部材と対向する前記突出部または垂下部の何れか他方の側面に、前記弾性緩衝部材と当接可能な張出し部を設けたことを特徴とする請求項１記載の揺れ止め装置。
【請求項３】
前記弾性緩衝部材または引き寄せ部材がコイルバネであることを特徴とする請求項１又は２記載の揺れ止め装置。
【請求項４】
地盤上に構築した基礎上に、支承装置によって移動可能に土台を支持した耐振基礎構造であって、
前記請求項１乃至３のいずれか１項に記載の揺れ止め装置を使用し、
前記複数の揺れ止め装置を基礎と土台の間に介在させ、
前記複数の揺れ止め装置のうち、少なくとも一対の揺れ止め装置の突出部と垂下部とが向き合う方向が、他の対となった揺れ止め装置の突出部と垂下部の向き合う方向と直交させて配置したことを特徴とする耐振基礎構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は耐振基礎構造において、地震時の大きな揺れにも、風圧などによって建物などの上部構造が容易に揺れ動かないようにする揺れ止め装置に関するものであり、更に、それを使用した耐振基礎構造にも関するものである。
【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、地盤上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、基礎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】
前記した免振構造は、建物などの上部構造が自在に動く構造だけであると、上部躯体が基礎から落下してしまう危険があり、ベアリングの周りにストッパーとなる段差などを設けて、それ以上ベアリングが動かないようにすることもある。
このような離脱防止構造では、ベアリングがストッパーに衝突したとき、地震のエネルギーが直に建物に作用して、建物が破壊することがあった。
【０００４】
また、基礎と上部躯体が切り離された構造であるということは、地盤が揺れていないときでも、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。
例えば風力が作用すると、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、常時建物が揺れているような感覚を味わうこととなっていた。
【０００５】
このような風力など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】
【０００６】
解決しようとする課題は、地震時の大きな振動を受けて上部構造が破損することであり、他方、地震よりも小さな力である風圧によっても揺れ動くことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る揺れ止め装置は、地盤上に構築した基礎上に、支承装置によって移動可能に土台を支持した基礎構造に使用する揺れ止め装置であって、基礎から起立した突出部と、前記突出部と向き合う土台から下降した垂下部との、いずれか一方に、他方に向って突出する弾性緩衝部材を突設し、前記弾性緩衝部材の先端が前記突出部または垂下部の何れか他方と当接可能に対向し、前記突出部と垂下部との間に前記弾性緩衝部材と並べて配置し、前記突出部と垂下部を引き寄せる弾性を有する引き寄せ部材を介在させ、前記引き寄せ部材の弾性が前記弾性緩衝部材の弾性より小さいことを特徴とする。
本発明に係る他の揺れ止め装置は、前記弾性緩衝部材と対向する前記突出部または垂下部の何れか他方の側面に、前記弾性緩衝部材と当接可能な張出し部を設けたことを特徴とするものである。
本発明に係る他の揺れ止め装置は、前記弾性緩衝部材または引き寄せ部材がコイルバネであることを特徴とするものである。
本発明に係る耐振基礎構造は、地盤上に構築した基礎上に、支承装置によって移動可能に土台を支持した耐振基礎構造であって、前記したいずれかひとつの揺れ止め装置を使用し、前記複数の揺れ止め装置を基礎と土台の間に介在させ、前記複数の揺れ止め装置のうち、少なくとも一対の揺れ止め装置の突出部と垂下部とが向き合う方向が、他の対となった揺れ止め装置の突出部と垂下部の向き合う方向と直交させて配置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は以上のような構成を有するため、以下の効果のうち少なくともいずれか一つの効果を達成するものである。
＜ａ＞突出部と垂下部との間に両者を引き寄せる引き寄せ部材を介在させてあるため、風圧によって上部構造が押されたときは、引き寄せ部材の弾性によってその動きを抑制する。
＜ｂ＞地震時の横揺れは、突出部と垂下部の一方に取付けた弾性緩衝部材が、他方に当たることでそのエネルギーを緩衝する。
＜ｃ＞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。
＜ｄ＞複数個の揺れ止め装置をのうち、少なくとも一つの揺れ止め装置を、他の揺れ止め装置と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による揺れも妨げ、いずれかの方向の地震の揺れにも対処することができる建物の耐振基礎構造となる。
＜ｅ＞弾性緩衝部材と対向する突出部または垂下部の何れか他方の側面に弾性緩衝部材と当接可能な張出し部を設けることで、基礎と土台が相対的に横移動しても弾性緩衝部材を確実に当接させることが可能となる。
【実施例１】
【０００９】
以下、図に示す実施例に基づき、本発明を詳細に説明する。
＜１＞土台と地盤
本発明において、地盤の上に構築され、地震の振動を受ける部分を基礎１と呼び、支承装置によって支えられ、建物躯体などの上部構造を支える部分を土台２と呼ぶ。
本発明において実施するのは、従来の免振構造でも耐振構造でもなく、地震による振動にも、風圧による揺れにも対処することが可能な、全く新たな建物の耐振基礎構造として実施するものである。
【００１０】
＜２＞  支承装置
基礎１の上に土台２を支えるのは、支承装置Ａである。
支承装置Ａとしては、公知の免振装置も使用できるが、実施例では下端にベアリング１０が取付けられ、伸縮可能なシリンダ１１の外周にコイルスプリング１２が配された支承装置Ａが使用されている。
支承装置Ａは土台２の下面に固定され、下端のベアリング１０は、基礎１上に固定された金属製皿状の受け部１３の上に載っている。
ベアリング１０は、受け部１３の上を自在に転がることが出来る。
つまりは、土台２は、基礎１に対して自由に移動可能である。
地震の横揺れは、ベアリング１０が転がることによって土台２に伝達せず、縦揺れはスプリング１２とシリンダによって吸収して、土台２に伝えない。
図５において、支承装置Ａは土台２の中心近傍に９個配置され、土台２を支えている。
【００１１】
＜３＞  揺れ止め装置の全体構造
揺れ止め装置Ｂは、基礎１から突出した突出部３と、土台４から下降した垂下部４と、突出部３と垂下部４との間に介在させた弾性緩衝部材５と、両者の間に介在させ、両者を引き寄せるよう作用する引き寄せ部材６から成る。
突出部３と垂下部４とは、必ずしもそのためののみ設ける必要はなく、基礎１や土台２から突出するものがあれば、それを突出部３か垂下部４として兼用することも可能である。
【００１２】
＜４＞  突出部と垂下部
基礎１から上方に突出した突出部３と、土台２から下降した垂下部４とが、間隔を空けて向き合っている。
実施例では、突出部３と垂下部４としてＨ形鋼が使用されており、突出部３は基礎１から垂直に起立し、垂下部４は土台２から垂直に下降している。
【００１３】
＜５＞  弾性緩衝部材
突出部３と垂下部４のうち、いずれか一方、実施例では垂下部４側に、弾性緩衝部材５が取付けられている。
実施例では、弾性緩衝部材５としてコイルスプリングが使用されているが、その他ゴム製やウレタン製の緩衝部材なども広く使用できる。
弾性緩衝部材５の先端は、他方の突出部３の側面に接触するか、側面直前まで至っているが、突出部には当接していないかのいずれかである。
突出部３の側面には、左右に張出し部３１・３１が設けられており、弾性緩衝部材５に対して突出部３が相対的に横移動しても、弾性緩衝部材５が当接するようになっている。
【００１４】
＜６＞  引き寄せ部材
前記した突出部３と垂下部４との間には、同じく弾性を有する引き寄せ部材６が介在されて、両者を引き寄せている。
実施例では、引き寄せ部材６としてコイルスプリングが使用されている。
引き寄せ部材６としてのコイルスプリングは、その弾性が、弾性緩衝部材５として使用したコイルスプリングよりも弾性力が小さい。
引き寄せ部材６としても、ゴムやウレタンなどの材質が使用できる。
【００１５】
＜７＞配置
図５に示すように、以上のような揺れ止め装置Ｂが、土台２の四隅に、それぞれ二台づつ配置されている。
四隅に配置された二台の揺れ止め装置Ｂ・Ｂは、一方の対となった揺れ止め装置Ｂの突出部３と垂下部４の向き合う方向と、他方の対となった揺れ止め装置Ｂの突出部３と垂下部４の向き合う方向が、直交している。
【００１６】
＜７＞  位置復帰装置
図５において、土台２の四隅には、位置復帰装置Ｃが配置されている。
位置復帰装置Ｃは、弾性復帰部材であるコイルスプリング１４の両端が取付け金具１５・１５に取付けられ、その取付け金具１５・１５が、基礎１と土台２にボルトやアンカーによって固定されて、位置復帰装置Ｃが基礎１と土台２の間に介在している。
弾性復帰部材としては、コイルスプリングの他、減衰ゴムなどの弾性材料も使用可能である。
【００１７】
＜８＞風圧による動作
上記したように、基礎１と土台２は、複数の揺れ止め装置Ｂが少なくとも２方向を向くように交差し、尚かつ、対となった揺れ止め装置Ｂが、二箇所に離隔して同方向へ引き寄せているため、一方向へ引き寄せられるのではなく、突出部３と垂下部４との間の間隔を適宜間隔に保ちながら、引き寄せ部材６の引張り力によって土台２側が容易に動かないよう維持している。
すなわち、風圧が土台２上の建物躯体（図示せず）を押しても、引き寄せ部材６の弾性によって動きが妨げられ、風圧によって土台２が動くことはない。
【００１８】
＜１１＞地震時の作動
地震による強い揺れが作用して、そのエネルギーが揺れ止め装置Ｂの引き寄せ部材６の弾性を上回り、基礎１側が振動する。
土台２は、支承装置Ａによって支えられており、基礎１が動いても、支承装置Ａのベアリング１０が受け部１３の上を転がり、またコイルスプリング１２によって縦揺れを吸収して、土台２に振動を伝えない。
地震の振動によって基礎１が揺れると、突出部３側面が垂下部４の弾性緩衝部材５に当接し、その弾性によって地震の振動を吸収し、地震の揺れを緩やかにする。
【００１９】
＜１２＞位置復帰装置の作動
基礎１が揺れたとき、支承装置Ａのベアリング１０によって土台２は地盤１に対して相対的に移動するが、揺れが収まったとき、位置復帰装置Ｃのコイルスプリング１４が土台２を基礎１上の元の位置に引き戻すことになる。
位置復帰装置Ｃの上下端は、取付け金具１５・１５によって地盤１や土台２と連結しているため、地震によって土台２に対する地盤１の位置がズレて、コイルスプリング１４が伸びても、コイルスプリング１４の緩やかな弾性によって元の位置へ引き戻すことになる。
また、風圧によって建物躯体が土台２とともに浮き上ろうとするのを位置復帰装置Ｃの弾性によって引き戻して妨げる。
【００２０】
＜１３＞地震の収束
地震が収まると、前記したように位置復帰装置Ｃによって、基礎１に対して土台２が元の位置に引き戻される。
【実施例２】
【００２１】
以上の実施例では、揺れ止め装置Ｂを二個づつ四隅に配し、そのふたつの揺れ止め装置Ｂ・Ｂの突出部３と垂下部４の向き合う方向を直交させたが、突出部３と垂下部４のうち、いずれか一方を基礎１若しくは土台２の中心近傍に一つ配し、他方をその周囲に四つ配するようにしてもよい。
一つの突出部３か垂下部４のいずれかと、四つの他方との間に、それぞれ弾性緩衝部材５と引き寄せ部材６を介在させ、四方からの風圧や地震の揺れに対して対応出来ることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】揺れ止め装置の斜視図
【図２】揺れ止め装置の側面図
【図３】支承装置の側面図
【図４】位置復帰装置の側面図
【図５】土台に対する各装置の配置図
【符号の説明】
【００２３】
Ａ：支承装置
Ｂ：揺れ止め装置
Ｃ：位置復帰装置
１：基礎
２：土台
３：突出部
４：垂下部
５：弾性緩衝部材
６：引き寄せ部材
１０：ベアリング
１１：シリンダ
１２：コイルスプリング
１３：受け部
１４：コイルスプリング
１５：取付け金具
【図１】
0005294683.tif 000002
【図２】
0005294683.tif 000003
【図３】
0005294683.tif 000004
【図４】
0005294683.tif 000005
【図５】
0005294683.tif 000006