(57)【要約】【課題】  地震の巨大な運動エネルギーにも対応可能で、地震が止った後には元の位置に自動的に回復することが可能な建築物の免震構造を提供する。【解決手段】  建築物の土台下に基礎面からの高さ間隔を確保して土台の水平方向の移動を可能とする建物支持手段８と、該土台の底面に固定した上板２と、該上板２の下方に間隔を設けて基礎面上面に固定した下板１と、該下板１と前記上板２との間に前記下板１の中央部を中心とする一つの同心円上に相互略等間隔に配置した複数のリングスプリング５と、各リングスプリング５の同心円の中心に最も近い部分５ａを挟持し下板１の上面又は上板２の下面に突設した中心側スプリング挟持部３と、前記各リングスプリング５の前記同心円の中心に最も遠い部分５ｂを挟持し前記中心側スプリング挟持部３が突設されていない側の下板１の上面又は上板２の下面に突設した外周側スプリング挟持部４とで構成する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物の土台下に基礎面からの高さ間隔を確保して建築物の垂直荷重を受け止めるとともに該土台の少なくとも水平方向の移動を可能とする建物支持手段と、
該土台の底面に固定した上板と、
該上板の下方に間隔を設けて前記基礎面上面に固定した下板と、
該下板と前記上板との間に、周囲に水平方向に自由に移動可能な空間を確保して前記下板の中央部を中心とする一つの同心円上又は複数の同心円上に相互略等間隔に配置した複数のリングスプリングと、
前記各リングスプリングの前記同心円の中心に最も近い部分を該リングスプリングの輪の内側と外側から挟持し、前記下板の上面又は上板の下面に突設した中心側スプリング挟持部と、
前記各リングスプリングの前記同心円の中心に最も遠い部分を該リングスプリングの輪の内側と外側から挟持し、前記中心側スプリング挟持部が突設されていない側の下板の上面又は上板の下面に突設した外周側スプリング挟持部とから成り、
地震による基礎面の横揺れを前記各リングスプリングで吸収して前記上板上の建築物の揺れを緩和できるようにしたことを特徴とする建築物の免震構造。
【請求項２】
建築物の土台下に基礎面からの高さ間隔を確保して建築物の垂直荷重を受け止めるとともに該建物の土台の少なくとも水平方向の移動を可能とする建物支持手段と、
前記建築物の土台の底面に固定した上板と、
該上板の下方に間隔を設けて前記基礎面上面に固定した下板と、
前記下板と上板との間に、水平状態で上下一定の間隔を保持する間隔保持部を介して配置した一枚以上の中板と、
前記下板、中板及び上板の各板間において、周囲に水平方向に自由に移動可能な空間を確保して前記下板の中央部を中心とする一つの同心円上又は複数の同心円上に相互略等間隔に配置した複数のリングスプリングと、
前記各リングスプリングの前記同心円の中心に最も近い部分を該リングスプリングの輪の内側と外側から挟持し、該リングスプリングに面した前記各板の上下いずれか一方側の対向板面に突設した中心側スプリング挟持部と、
前記各リングスプリングの前記同心円の中心に最も遠い部分を該リングスプリングの輪の内側と外側から挟持し、前記中心側スプリング挟持部が突設されていない側の該リングスプリングに面した対向板面に突設した外周側スプリング挟持部とから成り、
地震による下板の横揺れを各リングスプリングで吸収して上板上の建築物の揺れを緩和できるようにしたことを特徴とする建築物の免震構造。
【請求項３】
建築物の土台下に基礎面からの高さ間隔を確保して建築物の垂直荷重を受け止めるとともに該建築物の土台の少なくとも水平方向の移動を可能とする建物支持手段と、複数の免振ユニットとから成り、
前記免振ユニットが、
水平状態で上下一定の間隔を保持する間隔保持部を介して配置した下板及び上板と、
該下板及び前記上板との間に、周囲に水平方向に自由に移動可能な空間を確保して前記下板の中央部を中心とする一つの同心円上又は複数の同心円上に相互略等間隔に配置した複数のリングスプリングと、
前記各リングスプリングの前記同心円の中心に最も近い部分を該リングスプリングの輪の内側と外側から挟持し、前記下板の上面又は上板の下面に突設した中心側スプリング挟持部と、
前記各リングスプリングの前記同心円の中心に最も遠い部分を該リングスプリングの輪の内側と外側から挟持し、前記中心側スプリング挟持部が突設されていない側の下板の上面又は上板の下面に突設した外周側スプリング挟持部と、
前記下板及び上板に、両者の水平方向の相対的移動を拘束する連結部とから成り、
複数の前記免振ユニットを前記連結部を介して上下相互に積層し、前記建築物の土台の底面には最上部のユニットの上板を固定し、建築物の基礎面には最下部のユニットの下板を固定して成り、
地震による基礎面の横揺れを前記各リングスプリングで吸収して前記上板上の建築物の揺れを緩和できるようにしたことを特徴とする建築物の免震構造。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の建築物の免震構造において、各中心側スプリング挟持部におけるリングスプリングの輪の外側の挟持部を、下板の中央部を中心とする円筒状に形成したことを特徴とする建築物の免震構造。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の建築物の免震構造において、  各外周側スプリング挟持部におけるリングスプリングの輪の外側の挟持部を、下板の中央部を中心とする円筒状に形成したことを特徴とする建築物の免震構造。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の建築物の免震構造において、各中心側スプリング挟持部と各外周側スプリング挟持部におけるリングスプリングの輪の内側の挟持部の両者の対向面を両者が相互に密着可能となる対向平面又は対向円弧面に形成したことを特徴とする建築物の免震構造。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の建築物の免震構造において、各中心側スプリング挟持部と各外周側スプリング挟持部を、各板の各リングスプリングに面した対向面に嵌合穴を設けて、該嵌合穴に各リングスプリングを挟持可能とする高さの支持体を嵌着させて形成したことを特徴とする建築物の免震構造。
【請求項８】
請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の建築物の免震構造において、各リングスプリングを、断面が板状、楕円状又は真円状としたことを特徴とする建築物の免震構造。
【請求項９】
請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の建築物の免震構造において、各リングスプリングを、単層又は複層としたことを特徴とする建築物の免震構造。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちいずれか一項に記載の建築物の免震構造において、建物支持手段に、建築物の荷重を支える水平な荷重支持面を形成したことを特徴とする建築物の免震構造。
【請求項１１】
請求項１０に記載の建築物の免震構造において、荷重支持面に、金属板を摺動可能に配したことを特徴とする建築物の免震構造。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の建築物の免震構造において、荷重支持面に、潤滑材を介在させたことを特徴とする建築物の免震構造。
【請求項１３】
請求項１０に記載の建築物の免震構造において、荷重支持面に、球体又はローラーを介在させたことを特徴とする建築物の免震構造。
【請求項１４】
請求項１０に記載の建築物の免震構造において、荷重支持面に弾性体を介在させたことを特徴とする建築物の免震構造。
【請求項１５】
請求項１〜１４のうちいずれか一項に記載の建築物の免震構造において、建物支持手段を、上板が移動可能な上板の周囲の空間を避けて下板外側の建築物の土台とその下の基礎面との間に設けたことを特徴とする建築物の免震構造。
【請求項１６】
請求項１、３〜１５のうちいずれか一項に記載の建築物の免震構造において、建物支持手段を、各リングスプリングが移動可能な空間を避けて前記下板と上板との間の中央部又は外周部に支持空間を形成して、該空間内に前記下板の上面と上板の下面のいずれか一方側のみを固定して設けたことを特徴とする建築物の免震構造。
【請求項１７】
請求項２、４〜１５のうちいずれか一項に記載の建築物の免震構造において、建物支持手段を、各リングスプリングが移動可能な空間を避けて前記下板と上板との間の各中板の内部又は各中板の外側に上下に貫通した支持空間を形成して、該空間内に前記下板の上面と上板の下面のいずれか一方側のみを固定して設けたことを特徴とする建築物の免震構造。
【請求項１８】
請求項1〜１７のうちいずれか一項に記載の建築物の免震構造において、建物支持手段を、各板間の間隔を一定に保つとともに建物の荷重に耐えうる強度を有する受圧体を各リングスプリングが移動可能な空間を避けて各板間に設けたことを特徴とする建築物の免震構造。
【請求項１９】
請求項1〜１８のうちいずれか一項に記載の建築物の免震構造において、各リングスプリングを挟んだ下側の板面上に、各リングスプリング全体を外側又は内側及び外側から囲って、上側の板面に届く高さの囲壁を設け、その囲壁で囲われた空間内にオイルを充填したことを特徴とする建築物の免震構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の基礎部分における免震構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物の基礎部分における地震対策として、地震の横揺れに追随して水平移動するようにして建物にかかる地震の加速力を軽減させようとする免震構造が各種提案されている。
例えば、ゴム板を積層させ、ゴム素材の弾力で地震の振動を吸収しようとする構造が提案されている（特許文献１参照）。
また、建築物を球体に載せ、地震の横揺れに対して球体の転がりで、建物にかかる地震の加速力を軽減させようとする免震構造が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−１４７９９３
【特許文献２】特開２００３−３２８５８８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献1に記載の積層ゴムによる免震構造では、重量に大きい鉄筋コンクリート構造物などでは、経時変化でゴムが劣化するので一定期間ごとに新しい物と交換しなければならず、建築物は重量が極度に大きいため、ジャキで上げて交換するにしても容易なことではなく、またその交換時期も明確ではなくメンテナンスを的確に行うことが困難であった。
また、地震による建築物の加速や振幅の大きさに対しての免震構造体の制動幅は積層ゴムの高さや受圧面積で調節することは可能かもしれないが、この積層ゴムの高さ調節は建築物の高さ規制などがあり設計変更は容易ではなかった。
また、特許文献２に記載の球体を用いた免震構造の場合には、地震の加速や振幅の大きさに対してどのような範囲に制動すべきか決めるのが難しく、建築物が地震で一旦水平方向に移動したら、移動した位置から本来の元の位置にまで正確に戻すのは困難であった。
さらに、地震の加速や振幅の大きさに対してどのような範囲まで制御するかの変更は建築後では行うことが殆どできなかった。
そこで本発明は、従来の上記のような問題を解決し、長期安定的に且つ容易にメンテナンスを行うことができ、地震が止った後には元の位置に自動的に回復することが可能な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】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明の建築物の免震構造は、建築物の土台下に基礎面からの高さ間隔を確保して、建築物の垂直荷重を受け止めるとともに該土台の少なくとも水平方向の移動を可能とする建物支持手段と、該土台の底面に固定した上板と、該上板の下方に間隔を設けて前記基礎面上面に固定した下板とを備える。
該下板と前記上板との間には、周囲に水平方向に自由に移動可能な空間を確保して前記下板の中央部を中心とする一つの同心円上又は複数の同心円上に相互略等間隔に複数のリングスプリングを配置する。
前記各リングスプリングの前記同心円の中心に最も近い部分を該リングスプリングの輪の内側と外側から挟持する中心側スプリング挟持部を前記下板の上面又は上板の下面に突設する。
前記各リングスプリングの前記同心円の中心に最も遠い部分を該リングスプリングの輪の内側と外側から挟持する外周側スプリング挟持部を前記中心側スプリング挟持部が突設されていない側の下板の上面又は上板の下面に突設する。
【０００５】
請求項２に記載の発明は、建築物の土台下に基礎面からの高さ間隔を確保して、建築物の垂直荷重を受け止めるとともに該建物の土台の少なくとも水平方向の移動を可能とする建物支持手段と、前記建築物の土台の底面に固定した上板と、該上板の下方に間隔を設けて前記基礎面上面に固定した下板と、前記下板と上板との間に、水平状態で上下一定の間隔を保持する間隔保持部を介して配置した一枚以上の中板を備える。
前記下板、中板及び上板の各板間において、周囲に水平方向に自由に移動可能な空間を確保して前記下板の中央部を中心とする一つの同心円上又は複数の同心円上に相互略等間隔に複数のリングスプリングを配置する。
前記各リングスプリングの前記同心円の中心に最も近い部分を該リングスプリングの輪の内側と外側から挟持する中心側スプリング挟持部を該リングスプリングに面した前記各板の上下いずれか一方側の対向板面に突設する。
前記各リングスプリングの前記同心円の中心に最も遠い部分を該リングスプリングの輪の内側と外側から挟持する外周側スプリング挟持部を前記中心側スプリング挟持部が突設されていない側の該リングスプリングに面した対向板面に突設する。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、建築物の土台下に基礎面からの高さ間隔を確保して建築物の垂直荷重を受け止めるとともに該建築物の土台の少なくとも水平方向の移動を可能とする建物支持手段と、複数の免振ユニットとで構成する。
前記免振ユニットは、水平状態で上下一定の間隔を保持する間隔保持部を介して配置した下板及び上板を備える。
該下板及び前記上板との間に、周囲に水平方向に自由に移動可能な空間を確保して前記下板の中央部を中心とする一つの同心円上又は複数の同心円上に相互略等間隔に複数のリングスプリングを配置する。
前記各リングスプリングの前記同心円の中心に最も近い部分を該リングスプリングの輪の内側と外側から挟持する中心側スプリング挟持部を前記下板の上面又は上板の下面に突設する。
前記各リングスプリングの前記同心円の中心に最も遠い部分を該リングスプリングの輪の内側と外側から挟持する外周側スプリング挟持部を前記中心側スプリング挟持部が突設されていない側の下板６の上面又は上板の下面に突設する。
前記下板及び上板に、両者の水平方向の相対的移動を拘束する連結部を設ける。
そして、複数の前記免振ユニットを前記連結部を介して上下相互に積層し、前記建築物の土台の底面には最上部のユニットの上板を固定し、建築物の基礎面には最下部のユニットの下板を固定して構成する。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、上記請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の発明において、前記各中心側スプリング挟持部における前記リングスプリングの輪の外側の挟持部を、下板の中央部を中心とする円筒状に形成したことを特徴とする。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、上記請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記各外周側スプリング挟持部における前記リングスプリングの輪の外側の挟持部を、下板の中央部を中心とする円筒状に形成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項６に記載の発明は、上記請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の発明において、前記各中心側スプリング挟持部と各外周側スプリング挟持部における前記リングスプリングの輪の内側の挟持部の両者の対向面を両者が相互に密着可能となる対向平面又は対向円弧面に形成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項７に記載の発明は、上記請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の発明において、前記各中心側スプリング挟持部と各外周側スプリング挟持部を、前記各板の各リングスプリングに面した対向面に嵌合穴を設けて、該嵌合穴に前記各リングスプリングを挟持可能とする高さの支持体を嵌着させて形成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項８に記載の発明は、上記請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の発明において、前記各リングスプリングを、断面が板状、楕円状又は真円状としたことを特徴とする。
【００１２】
請求項９に記載の発明は、上記請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の発明において、前記各リングスプリングを、単層又は複層としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項１０に記載の発明は、上記請求項１〜９のうちいずれか一項に記載の発明において、前記建物支持手段に、建築物の荷重を支える水平な荷重支持面を形成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項１１に記載の発明は、上記請求項１０に記載の発明において、前記荷重支持面に、金属板を摺動可能に配したことを特徴とする。
【００１５】
請求項１２に記載の発明は、上記請求項１０又は１１に記載の発明において、前記荷重支持面に、潤滑材を介在させたことを特徴とする。
【００１６】
請求項１３に記載の発明は、上記請求項１０に記載の発明において、前記荷重支持面に、球体又はローラーを介在させたことを特徴とする。
【００１７】
請求項１４に記載の発明は、上記請求項１０に記載の発明において、前記荷重支持面に弾性体を介在させたことを特徴とする。
【００１８】
請求項１５に記載の発明は、上記請求項１〜１４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記建物支持手段を、上板が移動可能な上板の周囲の空間を避けて下板外側の建築物の土台とその下の基礎面との間に設けたことを特徴とする。
【００１９】
請求項１６に記載の発明は、上記請求項１、３〜１５のうちいずれか一項に記載の発明において、前記建物支持手段を、前記各リングスプリングが移動可能な空間を避けて前記下板と上板との間の中央部又は外周部に支持空間を形成して、該空間内に前記下板の上面と上板の下面のいずれか一方側のみを固定して設けたことを特徴とする。
【００２０】
請求項１７に記載の発明は、上記請求項２、４〜１５のうちいずれか一項に記載の発明において、前記建物支持手段を、前記各リングスプリングが移動可能な空間を避けて前記下板と上板との間の各中板の内部又は各中板の外側に上下に貫通した支持空間を形成して、該空間内に前記下板の上面と上板の下面のいずれか一方側のみを固定して設けたことを特徴とする。
【００２１】
請求項１８に記載の発明は、上記請求項1〜１７のうちいずれか一項に記載の発明において、前記建物支持手段を、各板間の間隔を一定に保つとともに建物の荷重に耐えうる強度を有する受圧体を各リングスプリングが移動可能な空間を避けて各板間に設けたことを特徴とする。
【００２２】
請求項１９に記載の発明は、上記請求項1〜１８のうちいずれか一項に記載の発明において、前記各リングスプリングを挟んだ下側の板面上に、前記各リングスプリング全体を外側又は内側及び外側から囲って、上側の板面に届く高さの囲壁を設け、その囲壁で囲われた空間内にオイルを充填したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は以上のようであり、建築物の垂直荷重は建物支持手段が分担する構造なので、水平方向の地震の横揺れの力に対して各リングスプリングの弾性復元力が効率良く有効に対応可能となる。
そして、地震で横揺れが起こると、地震の横揺れの力は、建築物の土台下に複数配置した各免震構造内の下板と上板に挟まれた各リングスプリングを両側のスプリング挟持部で距離を相対的に移動させることによってスプリング挟持部で保持された前記各リングスプリングの変形をもたらし、このとき各リングスプリングの弾性復元力が働いて、この弾性復元力がクッションとなって地震の揺れを吸収する。
その際、建築物が揺れる巨大な運動エネルギーを複数の各免震構造に分散し、さらにその分散が内部の各リングスプリングに一つ一つに分散して行き、たとえ運動エネルギーが巨大でも各リングスプリング群全体で確実に揺れを吸収することが可能となる。
地震が去った後の建築物に元の位置への復元は、前記各リングスプリング群全体の集合した強力な復元力で自動的になされる。
また、各リングスプリングは下板の中央部を中心とする一つの同心円上又は複数の同心円上に相互略等間隔に配置してあるので、地震の不規則な水平方向の揺れの方向性に対して、特定の方向のみに偏ることなく全周方向均等に対応できる。
【００２４】
さらに、構成する主要部材は金属製の下板、上板、リングスプリング及びスプリング挟持部であって、その構造もシンプルなので、長期間メンテナンスを行う必要がなく、管理に要する手間やコストが少なくて済む利点がある。
仮に、施工後に地震の強さに対する設計変更を行う場合、弾性強度の異なるリングスプリングの交換で容易に行うことが可能となる。
さらにまた、地震の強さに対する設計を行う場合は、弾性強度の異なるリングスプリングの設置数の増減や、複層構造や免振ユニット積層構造の形態では層数の増減で容易に対応することが可能であり、免振設計の揺れ強度対応計算が容易となるため、各種建築物に安心して採用することができる。
本発明の構成に使用する部材は、殆ど単純形状のものであり、組み立ても積み重ね方式なので部材製造及び製品の組み立てが大変容易である。
したがって、製品を従来の免震構造よりも比較的低コストで提供できる利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明を実施するための形態を以下説明する。
本発明は、オフィスビル、マンション、倉庫などの建築物の土台とその下の水平なコンクリートの基礎面上に複数定間隔に配置して介在させた建築物の免震構造である（図１の（イ）が基礎面Ｋ上面に建築物の土台Ｄ設置前を、（ロ）が基礎面Ｋ上面に土台Ｄ設置後の状態を示す）。
本発明の建築物の免震構造には、単層構造と複層構造と免振ユニット積層構造の３つの基本構造がある。
【００２６】
前記単層構造は、図２の（イ）に示すように、建築物の土台Ｄの底面に固定した上板２と該上板２の下方に間隔を設けて前記基礎面Ｋ上面に固定した下板１との間に、図２の（ロ）、（ハ）に示すように、複数のリングスプリング５を周囲に水平方向に自由に移動可能な空間を確保して前記下板１の中央部を中心とする一つの同心円上（図２に示す）又は複数の同心円上（図省略）に相互略等間隔に配置する。
前記各リングスプリング５の前記同心円の中心に最も近い部分５ａは、前記下板１の上面（斜め上から見た図２に（ハ）に示す）又は上板２の下面（図３に示す）に突設した中心側スプリング挟持部３によって該リングスプリング５の輪の内側の挟持部３ａと外側の挟持部３ｂで挟持する。
前記各リングスプリング５の前記同心円の中心に最も遠い部分５ｂは、前記中心側スプリング挟持部３が突設されていない側の下板１の上面（図３に示す）又は上板２の下面（斜め下から見た図２に（ロ）に示す）に突設した外周側スプリング挟持部４によって該リングスプリング５の輪の内側の挟持部４ａと外側の挟持部４ｂで挟持する。
【００２７】
そして、建築物の土台Ｄ下に基礎面Ｋからの高さ間隔を確保して、建築物の垂直荷重を受け止めるとともに該土台Dの少なくとも水平方向の移動を可能とする建物支持手段８を、前記下板１上又は前記下板１の外部に設置する（図２、図３及び図４は下板１上に設置した形態を示し、図５は下板１の外部に設置した形態を示す）。
この単層構造の建築物の免震構造は、地震による基礎面Ｋの横揺れで下板１と上板２とが相対的に水平方向に移動しようとするとき、前記各リングスプリング５の復元力の抵抗に合いつつ、その復元力がクッションとして揺れの大きさを緩和し、前記上板２上の建築物の横揺れを緩和させる。
【００２８】
次に前記複層構造は、図６（図の符号８の建物支持手段８が間隔保持部を兼ねる）及び図２３に示すように、建築物の土台Ｄの底面に固定した上板２と、該上板２の下方に間隔を設けて前記基礎面Ｋ上面に固定した下板１と、前記下板１と上板２との間に水平状態で上下一定の間隔を保持する間隔保持部１０を介して配置した一枚以上の中板９（図６では１枚に場合を示す）との各板間に、複数のリングスプリング５を周囲に水平方向に自由に移動可能な空間Ｓを確保して前記下板１の中央部を中心とする一つの同心円上（図６では一つの同心円上とした場合を示す）又は複数の同心円上（図省略）に相互略等間隔に配置する。
前記各リングスプリング５の前記同心円の中心に最も近い部分５ａは、前記各板の上下いずれか一方側の対向板面（図６では下板１及び中板９の上面１ａ、９ａ側に設けた場合を示す）に突設した中心側スプリング挟持部３によって該リングスプリング５の輪の内側の挟持部３ａと外側の挟持部３ｂで挟持する。
前記各リングスプリング５の前記同心円の中心に最も遠い部分５ｂは、前記中心側スプリング挟持部３が突設されていない側（図６では上板２及び中板９の下面２ａ、９ｂ側に設けた場合を示す）の該リングスプリング５に面した対向板面に突設した外周側スプリング挟持部４によって該リングスプリング５の輪の内側の挟持部４ａと外側の挟持部４ｂで挟持する。
【００２９】
そして、建築物の土台Ｄ下に基礎面Ｋからの高さ間隔を確保して、建築物の垂直荷重を受け止めるとともに該土台Dの少なくとも水平方向の移動を可能とする建物支持手段８を、前記下板１上（図６に示す）又は前記下板１の外部（図１５に示す））に設置する。
組み立ては、図２３に示すように、リングスプリング５を中心側スプリング挟持部３と外周側スプリング挟持部４に止めつつ、前記下板１と中板９と上板２とを下から順に重ね合わせることで容易に行える。
この複層構造の建築物の免震構造は、地震による基礎面Ｋの横揺れで下板１と中板９と上板２とが相対的に水平方向に移動しようとするとき、各板間に配置した前記各リングスプリング５の復元力の抵抗に合いつつ、その復元力がクッションとして揺れの大きさを緩和し、前記上板２上の建築物の横揺れが少なくなるようにしたもので、複層の数を増やせばその数だけ揺れ幅の大きさに対応することができるようになる。
【００３０】
次に免振ユニット積層構造について説明する。
本発明の免振ユニットＵは、図７に示すように、水平状態で上下一定の間隔を保持する間隔保持部１０を介して配置した下板６と前記上板７との間に、複数のリングスプリング５を周囲に水平方向に自由に移動可能な空間を確保して前記下板１の中央部を中心とする一つの同心円上又は複数の同心円上（図省略）に相互略等間隔に配置する。
前記各リングスプリング５の前記同心円の中心に最も近い部分５ａは、前記下板６の上面６ａ又は上板７の下面７ａに突設した中心側スプリング挟持部３（図７では下板６の上面６ａ側に設けた場合を示す）によって該リングスプリング５の輪の内側の挟持部３ａと外側の挟持部３ｂで挟持する。
前記各リングスプリング５の前記同心円の中心に最も遠い部分５ｂは、前記中心側スプリング挟持部３が突設されていない側の下板６の上面６ａ又は上板７の下面７ａに突設した外周側スプリング挟持部４（図７では上板７の下面７ａ側に設けた場合を示す）によって該リングスプリング５の輪の内側の挟持部４ａと外側の挟持部４ｂで挟持する。
前記下板６と上板７には、両者の水平方向の相対的移動を拘束する連結部１１を設ける。
このように構成され免振ユニットＵの複数を、前記免振ユニットＵに設けた連結部１１が連結し状態で各免振ユニットＵを上下相互に積層し、前記建築物の土台Ｄの底面には最上部の免振ユニットＵの上板７を固定し、建築物の基礎面Ｋには最下部のユニットＵの下板６を固定する。
前記連結部１１については、上下重ね合わせた免振ユニットＵ間の水平方向の相対的移動を拘束するものなので、ボルトなどで連結する構造も可能であるが、図７に示すようにキーとキー溝の組み合わせや、凹凸嵌合などによって各々上下に連結することも可能である。
【００３１】
そして、建築物の土台Ｄ下に基礎面Ｋからの高さ間隔を確保して、建築物の垂直荷重を受け止めるとともに該土台Dの少なくとも水平方向の移動を可能とする建物支持手段８を、前記下板６上又は前記下板６の外部に設置する。
この免振ユニット積層構造の建築物の免震構造は、地震による基礎面Ｋの横揺れで前記最下部のユニットＵの下板６と前記最上部のユニットＵの上板７とが相対的に水平方向に移動しようとするとき、前記免振ユニット積層構造の各板間に配置した前記各リングスプリング５の復元力の抵抗に合いつつ、その復元力がクッションとして揺れの大きさを緩和し、前記上板７上の建築物の横揺れが少なくなるようにしたもので、前記複層構造と同様に積層の数を増やせばその数だけ揺れ幅の大きさに対応することができるようになる。
【００３２】
以上の３つの基本構造において、共通する中心側スプリング挟持部３と外周側スプリング挟持部４の部分はそれぞれ以下の構成が可能である。
【００３３】
前記各中心側スプリング挟持部３における輪の外側の挟持部３ｂと、前記各外周側スプリング挟持部４における輪の外側の挟持部４ｂは、両者の一方又は両方（図８に示す）を下板１の中央部を中心とする円筒状に形成することができる。
この円筒状の挟持部３ｂ、４ｂは全体を下板１、６中板９上板２、７と一体形成することもできるが、挟持部３ｂ、４ｂ部分を一つ又は複数のパーツに分割して組み立てて固定する（図９に示す）ことができる。
【００３４】
また、前記各中心側スプリング挟持部３と各外周側スプリング挟持部４を、下板１、上板２及び中板９の各リングスプリング５に面した対向面１ａ、２ａ、６ａ、７ａ、９ａ、９ｂに嵌合穴１２、１３を設けて、該嵌合穴１２、１３に各リングスプリング５を挟持可能な高さの支持体１４、１５を嵌着させた構造（図３に示す）とすることもできる。
この構造の場合、図１０に示すように、前記各リングスプリング５の内側の各挟持部３ａ、４ａの対向側の面を、相互に密着可能な対向平面１６ａ、１７ａ（図１０の（イ）に示す）又は対向円弧面１６ｂ、１７ｂ（図１０（ロ）に示す）に形成することができる。
こうすれば、下板１と上板２とが強い地震で最大に水平移動しても、その対向平面１６ａ、１７ａ又は対向円弧面１６ｂ、１７ｂでその衝撃を受け止めて、各リングスプリング５の塑性変形や圧壊を防止できるので、各リングスプリングに正常なクッション機能を維持することができる。
【００３５】
使用する前記リングスプリング５の材質は、金属製やカーボン繊維などの単体や複合体が使用可能であるが、強い弾性復元力が得られて鋼鉄製が好ましい。また地下構造であるため湿気などにより表面が錆びるこいがないように防錆材料でコーティグしても良い。
そして、形状は、断面が板状（図１１の（イ）に示す）、楕円状（図１１（ロ）に示す）又は真円状（図１１（ハ）に示す）のものが使用できる。さらに、そのようなリングスプリング５を単層使用又は複数重ね合わせて（図１１の（ニ）に示す）使用することができる。
【００３６】
次に、前記建物支持手段８について説明する。
前記建物支持手段８は、図１及び図２に示すように、建築物の土台Ｄ下に基礎面Ｋからの高さ間隔を確保して、建築物の垂直荷重を受け止めるとともに該土台Dの少なくとも水平方向の移動（図１２の（イ）が移動前を、（ロ）が移動した後の状態に示す）を可能とするように設けたものである。
このことで、前記下板１、６と前記上板１、７間の間隔を一定に維持させる。
この建物支持手段８は前記下板１、６上の設けた構造（図２に示す）と前記下板１、６の外部に設置した構造（図５に示す）とが可能である。
いずれの構造でも、建築物の重量を支持し得る面積の水平な荷重支持面８ａを形成する。
【００３７】
この荷重支持面８ａには、金属板１９（図２と図８に示す）を摺動可能に配することができる。
滑りを良くするために前記荷重支持面８ａに潤滑材２０を介在させることもできる。
【００３８】
また、前記荷重支持面８ａに、球体又はローラー２１を介在させた（図１３に示す）り、さらにゴムやコイルバネなどの弾性体２２（図１４に示す）を介在させることができる。
【００３９】
前記建物支持手段８を下板１、６の外部に設けた構造（図５及び図６に示す）においては、上板２、７が自由に移動可能な空間を避けて建築物の土台Ｄ下にバランス良く重量を分散させて全体に配置する。
【００４０】
前記建物支持手段８を前記下板１の内部に設ける構造は、前記下板１、６と前記上板１、７の一部を刳り貫いて、直に建築物の土台Ｄ下又は基礎面Ｋに前記荷重支持面８ａを形成する構造と、前記下板１、６と前記上板２、７のいずれか一方のみの一部を刳り貫いてその一方の建築物の土台Ｄ下又は基礎面Ｋに前記荷重支持面８ａを形成するか、又は刳り貫いてない他方の前記下板１、６と前記上板１、７の内面に前記荷重支持面８ａを形成するか構造とが可能である。
また前記下板１、６と前記上板２、７の一方の内面に前記荷重支持面８ａを形成し他方の内面のみ固定した構造も可能である。
【００４１】
前記建物支持手段８は、単層構造の場合では、下板１の上部１ａに設ける場合は、各リングスプリング５の周囲の設けたリングスプリング５の移動可能な空間を避けて、前記下板１の上面１ａ（図２の場合）と上板２の下面２ａ（図８の場合）のいずれか一方側のみ固定する。
この構造にした場合、前記建物支持手段８は、図１６に示すように、下板１の外周部に空間Ｔを形成して、その空間Ｔに筒柱２４を設ける形態と、図３に示すように、下板１の中央部に空間Ｓを形成し、その空間Ｓ内に芯柱２３を設ける形態と、図１７に示すように、下板１の外周部に空間Ｔを形成してその空間Ｔに筒柱２４を設け、同時に下板１の中央部に空間Ｓを形成してその空間Ｓ内に芯柱２３を設ける形態とが可能である。
【００４２】
また、前記複層構造の場合では、図１５に示すように、中板９の外側の下板１上に空間Ａを形成して、該空間Ａ内に筒柱２８設ける形態と、図１８に示すように、中板９を上下に貫通した空間Ｃを形成して、該空間Ｃ内に芯柱２７を設ける形態と、中板９の外側の下板１上に空間Ａを形成して該空間Ａ内に筒柱２８設けるとともに中板９を上下に貫通した空間Ｃを形成して該空間Ｃ内に芯柱２７を設ける形態とが可能である。
前記芯柱２７の形状は円柱状、円筒状、角柱状又は角筒状など各種形状が可能である。
上記荷重支持面８ａには、金属板１９を設けた態様と、球体又はローラーを介在させた態様と、ゴムやコイルバネなどの弾性体を介在させた態様が可能である。
【００４３】
例えば、前記芯柱２７にコイルバネの芯柱２９とした形態では、図１９の（イ）に示すように、３枚の中板９の中央に各中板９を上下に貫通した空間Ｃを形成して、該空間Ｃ内に前記下板１の上面１ａと上板２の下面２ａの連結させたコイルバネによる芯柱２９を設けることができる。
この形態では、図１９の（ロ）に示すように、地震による基礎面の横揺れで下板１が移動すると中央のコイルバネが伸縮変形して中板９と上板２とが各リングスプリング５の復元力の抵抗に合いつつ相対的に相互に水平方向に少しずつ移動し、下板１と上板２とは大きく移動して、上板２上の建築物の横揺れを大きく緩和できる。
【００４４】
また、図２０の（イ）に示すように、各板間の間隔を一定に保ち建物の荷重を受け止める受圧体１８を各リングスプリング５の周囲の設けた移動可能な空間Ｓを避けて２枚の下板１と上板２と中板９間の中央部にそれぞれ空間Ｓを設け、その空間Ｓ内に、それぞれ上下の接触面が相互に水平方向に移動可能な荷重支持面１８ａを備えた受圧体１８を下板１、上板２及び中板９の上面又は下面に固定して設けることができる。
この形態では、地震による基礎面の横揺れで下板１が移動すると、図２０の（ロ）に示すように、各荷重支持面１８ａの上下の接触面が相互に水平方向に移動し、中板９と上板２とが各リングスプリング５の復元力の抵抗に合いつつ相対的に相互に水平方向に少しずつ移動し、全体として下板１と上板２とは大きく移動して、上板２上の建築物の横揺れを大きく緩和できる。
【００４５】
さらに、図２１の（ハ）に示すように、前記リングスプリング５の高さｈよりも下板１、６と中板９と上板２の各対向面１ａ、２ａ、９ａ間の高さＨを僅か高く設定するとともに前記下板１、６又は中板９のリングスプリング５に面した上部に各リングスプリング５全体を囲う囲壁３１を設ける。
そして、その囲壁３１で囲われた空間内にオイル３０を充填し、そのオイル３０の移動により前記リングスプリング５のクッション効果を補うようにすることができる。
図２１は、囲壁３１はリングスプリング５外側の外周側スプリング挟持部４ｂを兼ねた態様を示しており、この囲壁３１によってオイル３０が漏れなく保存される。
中央に上下貫通した空間を設けた形態では、中心側スプリング挟持部３ｂ側のも囲壁３１を設けてオイル３０が蓄えられるようにする。
【００４６】
上記各形態の構成はリングスプリング５の復元力によるクッション効果を利用したものであるが、免震作用を次に説明する。
図２２は、各中心側スプリング挟持部３における輪の外側の挟持部３ｂと、前記各外周側スプリング挟持部４における輪の外側の挟持部４ｂの両方を下板１の中央部を中心とする円筒状に形成した形態の平面図である。
地震による基礎面の横揺れが発生すると、図２２の（イ）の下板１と上板２とが同心円で重なった状態から、図２２の（イ）に示すように、下板１が大きい黒塗り矢印の左方向へ位置が（図２２のＸ1からＸ2へ）移動する。このとき、中心側スプリング挟持部３と外周側スプリング挟持部４とが別々の対向面で各リングスプリング５が保持されているので、各リングスプリング５は配置された位置によって一方（右側のもの）は引き広げられた状態に変形し、その反対側（左側のもの）は押し潰された状態に左方向（小さい黒塗り矢印の左方向）へ変形する。このとき各リングスプリング５には弾発力が小さい白矢印の左方向に発生し地震の振動に対してクッションとして効果を発揮する。
この個々の各リングスプリンにグ５によって得られるクッション効果は全体が合わさって大きい白矢印の右方向に大きい弾発力として発揮される。
そして、地震が治まると、各リングスプリンにグ５の復元力は合わさって大きくなり、大きい白矢印の右方向に大きい反発力が発生し、さらに建築物の土台Ｄとその下の水平な基礎下コンクリートの基礎面Ｋ上に複数定間隔に配置してある免震構想によって、建築物に対してその設置した数の分大きい反発力が発生し、自動的に建築物を地震前の元の位置に復元させる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の建築物の免震構造は上記構造であり、高層建築、集合住宅、戸建住宅など居住施設のほかにも工場、倉庫など多様な建造物の用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】（イ）が基礎面上における配置と、（ロ）が建築物の土台を載せた状態を示す各斜視図。
【図２】（イ）が縦断側面図、（ロ）が下から見た縦断斜視図、（ハ）が上から見た縦断斜視図。
【図３】別の形態の縦断側面図。
【図４】別の形態の縦断側面図。
【図５】別の形態の縦断側面図。
【図６】別の形態の縦断側面図。
【図７】別の形態の縦断側面図。
【図８】別の形態の（イ）が縦断側面図、（ロ）が下から見た縦断斜視図、（ハ）が上から見た縦断斜視図。
【図９】別形態の模式的水平断面図。
【図１０】（イ）が挟持部の対向側の面は平面である場合、（ロ）が円弧面である場合のリングスプリンにグ周囲の要部を示す斜視図。
【図１１】断面が（イ）が板状（ロ）が楕円状、（ハ）が真円状を示し、（ニ）が重ね合わせた場合を示すリングスプリンにグの斜視図。
【図１２】（イ）が移動前の、（ロ）が水平移動後の状態を示す縦断側面図。
【図１３】別の形態の縦断側面図。
【図１４】別の形態の縦断側面図。
【図１５】別の形態の縦断側面図。
【図１６】別の形態の（イ）が縦断側面図、（ロ）が下から見た縦断斜視図、（ハ）が上から見た縦断斜視図。
【図１７】別の形態の（イ）が縦断側面図、（ロ）が下から見た縦断斜視図、（ハ）が上から見た縦断斜視図。
【図１８】別の形態の縦断側面図。
【図１９】別の形態の（イ）が移動前の、（ロ）が水平移動後の状態を示す縦断側面図。
【図２０】別の形態の（イ）が移動前の、（ロ）が水平移動後の状態を示す縦断側面図。
【図２１】別の形態の（イ）が下から見た縦断斜視図、（ロ）が上から見た縦断斜視図、（ハ）が縦断側面図。
【図２２】別の形態の（イ）が移動前の、（ロ）が水平移動後の状態を示す模式的水平断面図。
【図２３】部品の組み立て状態を示す模式的縦断側面図。
【符号の説明】
【００４９】
Ｋ      基礎面
Ｄ      建築物の土台
１      下板
１ａ    下板の上面
２      上板
２ａ    上板の下面
３      中心側スプリング挟持部
３ａ    中心側スプリング挟持部における輪の内側の挟持部
３ｂ    中心側スプリング挟持部における輪の外側の挟持部
４      外周側スプリング挟持部
４ａ    外周側スプリング挟持部における輪の内側の挟持部
４ｂ    外周側スプリング挟持部における輪の外側の挟持部
５      リングスプリング、
５ａ    リングスプリングの下板の中央部を中心とする同心円の中心に最も近い部分
５ｂ    リングスプリングの下板の中央部を中心とする同心円の中心に最も遠い部分
６      免振ユニットの下板
６ａ    免振ユニットの下板の上面
７      免振ユニットの上板
７ａ    免振ユニットの上板の下面
８      建物支持手段
８ａ    荷重支持面
９      中板
９ａ    中板の上面
９ｂ    中板の下面
１０    間隔保持部
１１    連結部
Ｕ      免振ユニット
１２    嵌合穴
１３    嵌合穴
１４    支持体
１５    支持体
１６ａ  対向平面
１７ａ  対向平面
１６ｂ  対向円弧面
１７ｂ  対向円弧面
１８    受圧体
１９    金属板
２０    潤滑材
２１    球体又はローラー
２２    弾性体
２３    芯柱
２４    筒柱
２５    芯柱
２６    筒柱
２７    芯柱
２８    筒柱
２９    芯柱
３０    オイル
３１    囲壁
Ｃ      空間
Ｓ      空間
Ａ      空間
Ｔ      空間
【図１】
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【図２】
2007063844.tif 000004
【図３】
2007063844.tif 000005
【図４】
2007063844.tif 000006
【図５】
2007063844.tif 000007
【図６】
2007063844.tif 000008
【図７】
2007063844.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2007063844.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2007063844.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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