(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
急な斜面地に建ち基礎レベルが大きく異なる建造物の直接基礎構造であって、
基礎レベルが低い側の基礎部は、斜面下の地盤上に直接基礎として設置され、高い側の基礎部は、斜面上の地盤上に剛性調整機構を用いて設置されており、
前記剛性調整機構の剛性値の設定により、斜面上の基礎部に入力する斜面と直交方向の水平力を低減し、また、斜面と平行方向の水平力による建造物の捻れ振動を防止して捻れ振動に起因して斜面上の基礎部に働く隅力を低減することを特徴とする、急な斜面地に建ち基礎レベルが大きく異なる建造物の直接基礎構造。
【請求項２】
剛性調整機構は、積層ゴム等の水平変位吸収機構で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載した急な斜面地に建ち基礎レベルが大きく異なる建造物の直接基礎構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、図１のように急な斜面地に建てられ、基礎レベルが大きく数階分も異なる（高低差が大きい）建造物の直接基礎構造の技術分野に属し、基礎レベルの違いによる斜面及び建造物の耐震安全性の低下を防止する基礎構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、急な斜面地に建ち基礎レベルが上下に大きく数階分も異なる建造物の基礎を直接基礎構造で構築する場合に、基礎レベルの違いによる斜面及び建造物の耐震安全性の低下を防止する基礎技術は未だ見聞しない。
【０００３】
但し、類似技術としては、以下に示す公知技術が存在する。
（１）特開平１０−１８４０９０号公報に記載の免震構造物における基礎構造は、地面を掘り下げて、免震ピットが構成され、構造物（建造物）の支柱の下端が前記免震ピットの底面まで延ばされ、その下端は滑動可能な構成とされている。
【０００４】
（２）特公平４−６１９３４号公報に記載の建造物の基礎構造は、地震時の振動性状の異なる低層建造物と高層建造物とが一体的に構成される建造物において、前記振動性状差を軽減する構成とされている。
【０００５】
ところで、図１のように急な斜面地に建てられ、基礎レベルが大きく数階分も異なる建造物の基礎部２、３を、地盤面４、５上に直接基礎として設置する場合には、高い側の基礎レベルＫより以下の柱と梁とで構成された建造物架構１ａの剛性と、斜面上の基礎部３の剛性との剛性差が耐震安全性に種々な問題を発生させる。ちなみに、前記架構１ａに比べて斜面上の基礎部３の剛性がはるかに大きい。
【０００６】
そのため、斜面６と直交方向の水平力が建造物１に入力すると、前記水平力に対して剛性が大きい斜面上の基礎部３が強く抵抗して、結果的に斜面６を崩壊させる危険性がある。また、斜面６と平行方向の水平力が建造物１に入力した場合に、剛性が大きい斜面上の基礎部３が強く抵抗するのに対し、剛性が低い架構１ａを有する建造物１に捻れ振動が生ずると、前記捻れ振動により斜面上の基礎部３に隅力が働き、やはり斜面６を崩壊させる危険性がある。
【０００７】
崩壊の危険性があるほど斜面６の安定性が低下すると、ひいては建造物１の耐震安全性も低下して、建造物１が崩壊する危険性がある。
【０００８】
【本発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来技術（１）及び（２）は、そもそも基礎部２、３の高低差が数階分も異なる条件では構築されていないし、斜面地の利用技術でもない。そのため、急な斜面地に建ち、高い側の基礎レベルＫより以下の柱と梁とで構成された架構１ａの剛性と、斜面上の基礎部３の剛性との剛性差を低減する技術に該当しない。
【０００９】
一方、斜面地に建ち、基礎レベルが大きく異なる基礎部２、３を地盤面４、５上に直接基礎として設置する場合に、図４のように斜面６にアースアンカー７を打設して斜面６を強固に補強することにより、前記斜面６の安全性を確保して建造物１の耐震安全性を高める工夫も考えられる。しかし、この方法も、上述した剛性差を低減する技術ではないし、また、アースアンカー７の施工によりコストが嵩むという問題点もある。
【００１０】
また、図５のように斜面６の上下の基礎部２、３に免震装置（積層ゴム）８を設置して剛性差を低減（調整）する対策も考えられる。しかし、前記斜面下の基礎部２に免震装置８を設置するには、斜面下の地盤面４を掘り下げて免震ピット９を構築する必要がある。免震ピット９を構築するために地盤面４を掘り下げると、その分だけ斜面６の法肩が点線で図示したように寸法Ｌだけ後退するので、斜面上の基礎部３の位置が法肩に近くなり過ぎて、斜面６が崩壊する危険性が高くなる欠点がある。
【００１１】
図示を省略したが、斜面下の基礎部を直接基礎とし、この基礎部より上方の中間階の柱に免震装置を設置する対策も考えられる。しかし、中間階の柱に免震装置を設置することは、建造物の機能や用途上に制約が多く、実施が困難である。
【００１２】
従って、本発明の目的は、急な斜面地に建ち基礎レベルが上下に大きく異なる建造物における高い側の基礎レベルより以下の柱と梁とで構成された建造物架構の剛性と、斜面上の基礎部の剛性との剛性差を低減可能な剛性調整機構を用意して剛性値の適正な設定（調整）を行い、もって、斜面の安定性を確保し、ひいては建造物の耐震安全性を高める直接基礎構造を提供することである。
【００１３】
本発明の次の目的は、高低差が大きく数階分も異なる急な斜面地の法肩を十分に確保して建造物を安価に建築することを可能ならしめる建造物の直接基礎構造を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述した従来の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る急な斜面地に建ち基礎レベルが大きく異なる建造物の直接基礎構造は、
急な斜面地に建ち基礎レベルが大きく異なる建造物の直接基礎構造であって、
基礎レベルが低い側の基礎部は、斜面下の地盤上に直接基礎として設置され、高い側の基礎部は、斜面上の地盤上に剛性調整機構を用いて設置されており、
前記剛性調整機構の剛性値の設定により、斜面上の基礎部に入力する斜面と直交方向の水平力を低減し、また、斜面と平行方向の水平力による建造物の捻れ振動を防止して捻れ振動に起因して斜面上の基礎部に働く隅力を低減することを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明に係る急な斜面地に建ち基礎レベルが大きく異なる建造物の直接基礎構造において、
剛性調整機構は、積層ゴム等の水平変位吸収機構で構成されていることを特徴とする。
【００１６】
【本発明の実施形態及び実施例】
請求項１及び２に記載した発明は、図１のように急な斜面地に建てられ基礎レベルが上下に数階分も大きく異なる建造物１の直接基礎構造として好適に実施される。
【００１７】
この直接基礎構造は、概略図で示した図２のように、基礎レベルが低い側の基礎部２は、斜面下の地盤面４上に直接基礎として設置され、高い側の基礎部３は、斜面上の地盤面５上に剛性調整機構８を用いて設置されている。上下の基礎部２、３はそれぞれ直接基礎構造であるが、斜面上の基礎部３は直接基礎１０の上に剛性調整機構８を設けて剛性を調整し水平変位を許容できる構成とされているから、所謂混合直接基礎構造である。
【００１８】
前記剛性調整機構８は、一例として積層ゴム等の水平変位吸収機構で構成されている（請求項２記載の発明）。その許容水平変形は、大地震時を想定し、基礎レベルの差の略１／１００以上を目安とする。その剛性値は、斜面６と平行な方向の水平力が建造物１に入力しても建造物１に捻れ振動が発生しないように、即ち建造物１が各高さレベルにおいて平行振動することが可能な剛性値に設定する。許容鉛直軸力は、斜面上の基礎部３に発生する地震時軸力以上の許容鉛直軸力を確保する構成とされている。
【００１９】
上記のように剛性調整機構８の剛性値の設定により、斜面上の基礎部３を経て建造物１に入力する斜面６と直交方向の水平力を低減し、また、斜面６と平行方向の水平力による建造物１の捻れ振動を防止し捻れ振動に起因して同斜面上の基礎部３に働く隅力を低減するから、２方向の水平力に対してそれぞれ、建造物１は全体として水平力と平行方向に等しく振動する。こうして、剛性調整機構８により斜面上の基礎部３の剛性を低下させ抵抗値を下げるので、ひいては斜面６の崩壊を防止できる。
【００２０】
即ち、斜面６と直交方向の水平力が建造物１に入力すると、前記剛性調整機構８が水平変形して前記基礎部３の見かけの剛性を低下させる。そのため、前記基礎部３の剛性と、高い側の基礎レベルＫより以下の建造物架構１ａの剛性との剛性差を低減する（近似させる）ことができ、前記水平力に対して基礎部３が強く抵抗しない。
【００２１】
また、斜面６と平行方向の水平力が建造物１に入力しても、剛性調整機構８が建造物１の捻れ振動が生じない程度に水平変形する剛性値に設定されているので、建造物１は各高さレベルにおいて平行振動する。つまり、前記建造物１に捻れ振動は発生せず、ひいては、捻れ振動に起因して斜面上の基礎部３に働く隅力を低減ないし解決できるのである。
【００２２】
従って、斜面上の地盤の応力負担を低減させて斜面６の崩壊を防ぎ、斜面６の安定性を確保して、ひいては建造物１の耐震安全性を高めることができるのである。
【００２３】
上記直接基礎構造（所謂混合直接基礎構造）による建造物１の地震時の応答解析結果を図３に示し、前記直接基礎構造の効果を確認する。
【００２４】
上下の基礎部２、３をそれぞれ地盤面４、５に直接基礎として設置する従来の直接基礎構造による建造物の各階レベルの応答せん断力（図３の黒塗り三角形の各プロット）と、上述した本発明の所謂混合直接基礎構造による建造物１の各階レベルの応答せん断力（図３の白抜き丸形の各プロット）とを比較した。この場合、前記従来の直接基礎構造による建造物は、高い側の基礎レベル近傍で応答せん断力に急激な変化があり、その値は約４×１０３ton（４×１０６ kg）にも及ぶ。前記応答せん断力の急激な変化が斜面上の地盤に作用して斜面の安定性を低下させ、建造物の耐震安全性を低下させるものと考えられる。
【００２５】
一方、本発明の混合直接基礎構造による建造物１は、上述したような応答せん断力の急激な変化がないので、斜面６の安定性が確保され、建造物１の耐震安全性が高いことが確認できる。そのため、斜面６にアースアンカーを打設して補強する必要がなく、コストの削減に大きく寄与する。
【００２６】
また、混合直接基礎構造とすることにより、斜面６下の地盤面４を掘り下げて免震ピット９を構築する必要がないので、斜面６の法肩が後退して斜面６の安定性が損なわれることがない。
【００２７】
しかも、構成が簡単で、基礎レベルの高低差や建造物の構造に関係なく、急な斜面地に建造物１を建築することを可能にする。
【００２８】
【本発明が奏する効果】
請求項１及び２に記載した発明に係る、急な斜面地に建ち基礎レベルが大きく異なる建造物の直接基礎構造は、斜面上の基礎部に剛性調整機構を設置することにより、斜面上の基礎部の見かけの剛性を低下させて、前記基礎部の剛性と高い側の基礎レベルより以下の建造物架構の剛性との剛性差を低減する（近似させる）ことができる。
【００２９】
従って、斜面上の地盤の応力負担を低減させて斜面の崩壊を防ぎ、斜面の安定性を確保して、建造物の耐震安全性を高めることができる。
【００３０】
しかも、本発明は構成が簡単で、実施が容易で安価であり、基礎レベルの高低差や建造物の構造に関係なく、急な斜面地を利用して建造物を建築することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１及び２に記載した発明が実施される急な斜面地に建ち、基礎レベルが大きく数階分も異なる建造物を示した立面図である。
【図２】請求項１及び２に記載した発明に係る急な斜面地に建ち基礎レベルが大きく異なる建造物の直接基礎構造を概略的に示した立面図である。
【図３】混合直接基礎構造とした建造物の地震時の応答解析結果を示している。
【図４】従来の急な斜面地に建ち、基礎レベルが大きく数階分異なる基礎部を地盤面に直接基礎として設置した建造物を概念的に示した立面図である。
【図５】建造物の捻れ振動等を防止するために、斜面の上下の基礎部に免震装置を設置した建造物を概念的に示した立面図である。
【符号の説明】
１      建造物
１ａ    高い側の基礎レベルから以下の架構
２      基礎レベルが低い側（斜面下）の基礎部
３      基礎レベルが高い側（斜面上）の基礎部
４      斜面下の地盤面
５      斜面上の地盤面
６      斜面
８      剛性調整機構
１０    直接基礎
Ｋ      高い側の基礎レベル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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