(57)【要約】【課題】従来の免震構造建物は、コスト増となる部品が必要となる構造であるので、建築コストが高くなることに鑑み、簡易で安価な免震構造建物を提供する。【解決手段】建物２と、建物２の基礎３と、基礎３に形成された上部開放の逆錐形状の有底孔４と、下端５が水平移動しないように有底孔４の底面６に設置されて上端部が建物２に連結され地震時に水平力を受けて弾性変形する棒状体７とを備えたことを特徴とする。また、建物２と基礎３とを連結するように設けられたダンパー装置８を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物と、建物の基礎と、基礎に形成された上部開放の逆錐形状の有底孔と、下端が水平移動しないように有底孔の底面に設置されて上端部が建物に連結され地震時に水平力を受けて弾性変形する棒状体とを備えたことを特徴とする免震構造建物。
【請求項２】
建物と基礎とを連結するように設けられたダンパー装置を備えたことを特徴とする請求項１に記載の免震構造建物。
【請求項３】
有底孔内に粘性体が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の免震構造建物。
【請求項４】
有底孔の底面に孔を備え、棒状体の下端側が前記孔に嵌め込まれた状態で棒状体の下端が有底孔の底面に設置されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の免震構造建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡易で安価な免震構造建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
基礎と建物との間に積層ゴム装置を介在させた構造の免震構造建物が知られている（特許文献１乃至特許文献３等参照）。
建物を基礎に対して横滑り可能に構成した免震構造建物が知られている（特許文献４等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−１６５７５７号公報
【特許文献２】特開平０９−１９５５７８号公報
【特許文献３】特開２０００−３８８５６号公報
【特許文献４】特開２０１０−１５６１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、基礎と建物との間に積層ゴムを介在させた構造の免震構造建物によれば、積層ゴムが高価であり、建築コストが高くなる。また、基礎と建物とが連結されるので、地震時に基礎に対して基礎を引き抜こうとする引張荷重や曲げモーメントが加わるため、基礎が損傷しやすくなる。
また、建物を基礎に対して横滑り可能に構成した免震構造建物によれば、建物を支持する支柱として下端に鋼球を備えた支柱及び鋼球を滑らせるステンレス鋼板が必要となり、建築コストが高くなる。
即ち、従来の免震構造建物は、コスト増となる部品が必要となる構造であるので、建築コストが高くなるという課題があった。
本発明は、簡易で安価な免震構造建物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る免震構造建物によれば、建物と、建物の基礎と、基礎に形成された上部開放の逆錐形状の有底孔と、下端が水平移動しないように有底孔の底面に設置されて上端部が建物に連結され地震時に水平力を受けて弾性変形する棒状体とを備えたので、基礎に形成された有底孔に棒状体を設置するという簡単かつ安価な構成とでき、また、建物の浮き上がりを許容する構成となるので、基礎に引張荷重が加わることを防止でき、基礎に対する曲げモーメントを低減できるので、基礎が損傷しにくい免震構造建物を提供できる。
また、建物と基礎とを連結するように設けられたダンパー装置を備えたので、建物の揺れを早期に減衰させることができる。
また、有底孔内に粘性体が設けられたので、建物の揺れを減衰させることができる。
また、有底孔の底面に孔を備え、棒状体の下端側が前記孔に嵌め込まれた状態で棒状体の下端が有底孔の底面に設置されたので、棒状体の下端の水平移動が規制されて棒状体が撓るように弾性変形するので建物を水平方向に揺らすことができ、かつ、建物の垂直荷重も十分に支持できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】免震構造建物の構成を示す断面図（実施形態１）。
【図２】基礎に形成される有底孔の配置例を示す伏図（実施形態１）。
【図３】免震構造建物の構成を示す断面図（実施形態２）。
【図４】棒状体と有底孔との組み合わせ例を示す斜視図（実施形態３）。
【図５】棒状体と有底孔との組み合わせ例を示す平面図及び断面図（実施形態３）。
【図６】棒状体と有底孔との組み合わせ例を示す断面図（実施形態３）。
【図７】棒状体と有底孔との組み合わせ例を示す断面図（実施形態３）。
【図８】棒状体と有底孔との組み合わせ例を示す平面図（実施形態３）。
【図９】棒状体と有底孔との組み合わせ例を示す平面図（実施形態３）。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態１
免震構造建物１は、建物２と、建物２の基礎３と、基礎３に形成された上部開放の逆錐形状の有底孔４と、上端部が建物２に連結され下端５が有底孔４の底面６に設置された弾性変形可能な棒状体７と、建物２の揺れを減衰させるためのダンパー装置８とを備える。
【０００８】
建物２は、木造や軽量鉄骨造等の軽量低層建物である。
基礎３は、布基礎（図１参照）やベタ基礎や独立基礎のような基礎であり前記有底孔４を備える。
有底孔４は、円錐又は角錐など錐の頂部を除去して上部に錐の底面と平行な上面が形成された錐状体を逆さまにした形状の孔である。有底孔４の深さは例えば５０ｃｍ〜６０ｃｍ程度、有底孔４の上部開口４１の直径は例えば２５ｃｍ程度に形成される。
棒状体７としては、例えば、鋼、その他の弾性変形可能の材料により形成された棒やパイプなどを用いる。例えば、直径３０ｍｍ〜５０ｍｍ、長さ７０ｃｍ〜１００ｃｍ程度の鋼棒や、直径１００ｍｍ、長さ７０ｃｍ〜１００ｃｍ程度の鋼パイプを用いる。
【０００９】
免震構造建物１の施工方法を説明する。
まず、地盤１０を値切りし、基礎３を施工する。基礎３の施工方法は、例えば、以下のように行う。根切り底に割栗石１１を敷き固め、割栗石１１の上に捨てコンクリート１２を打設した後に固化した捨てコンクリート１２の上に鉄筋１３を配筋し、かつ、有底孔４の底面６を形成するプレート１４に設けた鉄筋１５を鉄筋１３に連結してプレート１４を位置決め固定する。そして、プレート１４の上に有底孔４の空間を形成する図外の逆錐形状の筒体又は図外の中子を設置した後に、基礎形成用の図外の型枠を設置し、その後、型枠内にコンクリート１６を打設し、コンクリート１６が固化した後に、型枠を取り外す。中子を用いた場合は中子を取り外し、中子を除去した空間が有底孔４となる。筒体を用いる場合は、コンクリート１６への定着をとるために、外周面に定着部材を備えた筒体を用いる。筒体を用いた場合は、筒体がコンクリート１６と定着して、筒体の内側空間が有底孔４となる。
そして、棒状体７の下端５を有底孔４の底面６に載置し、棒状体７の上端部１７を建物２の下端に設けられた連結枠１８を構成する例えばＨ形鋼１９の一方のフランジ２０の外面に連結する。棒状体７の上端部１７の連結は、例えば、フランジ２０の外面に棒状体７の上端部１７を挿入する鞘管２１を設けておいて、上端部１７を鞘管２１内に挿入した後に、溶接、軸止め等の方法で上端部１７を鞘管２１に固定する。尚、上部開口４１は、棒状体７の変形を妨げない図外のシート状のカバー等で覆うことが好ましい。
そして、連結枠１８を構成するＨ形鋼１９の他方のフランジ２２上に土台２３を設け、土台２３の上に柱２４を建てて建物２を構築していって、免震構造建物１が構成される。
【００１０】
尚、実施形態１の免震構造建物１においては、建物２の垂直荷重（軸力）を十分に支持できるように、有底孔４及び棒状体７の数、配置等が決められる（図２参照）。
また、棒状体７の下端５が有底孔４の底面６上を水平方向（横方向）に移動しないように、有底孔４の底面６と棒状体７の下端５の端面とが合致した大きさに形成されて棒状体７の下端５の端面と有底孔４の底面６とが面接触して棒状体７の下端５の周縁が有底孔４の底面６と有底孔４の周壁との境界である底面６の周縁で拘束されるように構成されている。即ち、棒状体７の下端５と有底孔４の底面６とが接合されてはいないが、地震時に基礎３に水平力が加わった場合に棒状体７が下端５を支点として弾性変形して撓る、擬似的なピン接合のような状態に構成される。
また、棒状体７の直上には柱２４が位置されるように棒状体７と柱２４との配置を決めることにより、建物２の垂直荷重を十分に支持できるようになる。
【００１１】
実施形態１の免震構造建物１によれば、棒状体７は、下端５の周縁が有底孔４の底面６と有底孔４の周壁との境界である底面６の周縁で拘束されて、水平移動が規制された状態で、下端５が有底孔４の底面６に接触するように設置された、擬似的なピン接合状態に構成され、かつ、地震時に基礎３に水平力が加わった場合に棒状体７が有底孔４の底面６に載置された下端５を支点として弾性変形可能なように上部開放の逆錐形状の有底孔４が設けられているので、地震時に基礎３に水平力が加わった場合、棒状体７が有底孔４の底面６に載置された下端５を支点として弾性範囲内で弾性変形することにより、建物２を水平方向に揺らすことができ、これによって建物２の応答加速度は低減され、免震機能が発揮される。
また、棒状体７と基礎３とが連結されておらず、建物２の浮き上がりを許容する構成であり、基礎３に対して基礎３を引き抜こうとする引張荷重が加わることを防止でき、基礎３に対する曲げモーメントを低減できるので、基礎３が損傷しにくくなる。
さらに、ダンパー装置８を備えているので、建物２の揺れを早期に減衰させることができる。
【００１２】
実施形態１の免震構造建物１によれば、基礎３に形成された有底孔４に棒状体７を設置するという簡単かつ安価な構成の免震構造建物１を得ることができる。
また、実施形態１の免震構造建物１によれば、棒状体７が塑性変形してしまった場合でも、塑性変形した棒状体７を切断して交換することにより、簡単に免震構造建物１を再生させることができる。
【００１３】
実施形態２
図３に示すように、有底孔４として、底部が棒状体７の径寸法に合致した径寸法の孔４２に形成された構成の有底孔４としてもよい。即ち、実施形態２の構成は、有底孔４の底面６に棒状体７の下端５側が嵌め込まれる孔４２を備え、棒状体７の下端５側が前記孔４２に嵌め込まれた状態で棒状体７の下端５が有底孔４の底面６に設置された構成である。
実施形態２においても、地震時に基礎３に水平力が加わった場合、棒状体７の下端５の水平移動が規制されて棒状体７が撓るように弾性変形するので建物２を水平方向に揺らすことができ、かつ、建物２の垂直荷重も十分に支持できるようになる。
【００１４】
実施形態３
図４に示すように、１つの有底孔４の底面６に複数本の棒状体７の下端５を水平移動不能に設けた構成してもよい。このようにすれば、弾性変形しやすい細い径の棒状体７を用いることができて、地震時に基礎３に水平力が加わった場合、棒状体７が弾性変形しやすくなって建物２を水平方向に揺らすことができ、かつ、建物２の垂直荷重も十分に支持できるようになる。また、基礎３が独立基礎の場合、有底孔４を設けることのできる箇所が少なくなるので、１つの有底孔４に複数本の棒状体７を設けることで建物２の垂直荷重も十分に支持できるようになる。
尚、１つの有底孔４の底面６に複数本の棒状体７の下端５を水平移動できないように設ける構成としては、図５（ａ）；（ｂ）に示すように、棒状体７の下端５の周縁と有底孔４の底面６の周縁とを接触させて棒状体７の下端５の水平移動を規制する構成としたり、図６に示すように、有底孔４の底面６に棒状体７の径寸法に合致した径寸法の孔６１を設けて当該孔６１に棒状体７の下端５側を嵌め込んで棒状体７の下端５の水平移動を規制する構成としたり、図７に示すように、有底孔４の底面６に筒体６２を固定して当該筒体６２の孔６４に棒状体７の下端５側を嵌め込んで棒状体７の下端５の水平移動を規制する構成とすればよい。前記筒体６２は筒体６２の中心軸が有底孔４の底面６と直交するように設けられて筒体６２と底面６とがボルトや溶接等の固定手段で固定される。即ち、実施形態３の図６及び図７に示した構成は、有底孔４の底面６に棒状体７の下端５側が嵌め込まれる孔６１や孔６４を備え、棒状体７の下端５側が前記孔６１や孔６４に嵌め込まれた状態で棒状体７の下端５が有底孔４の底面６に設置された構成である。
また、棒状体７の下端５の周縁と有底孔４の底面６の周縁とを接触させて棒状体７の下端５の水平移動を規制する構成の場合においては、図８に示すように、底面６の周縁とを接触させた各棒状体７の下端５側同士を連結部材６３で連結する構成としたり、図９に示すように、複数の棒状体７を有底孔４の底面６全体を覆うように束状に配置して束の外周側の棒状体７;７…の下端５の周縁と有底孔４の底面６の周縁とを接触させる構成とすることで、地震時に基礎３に水平力が加わった場合、各棒状体７が連動して弾性変形しやすくなり、建物２を水平方向に揺らしやすい構成となる。
【００１５】
実施形態４
有底孔４内に図外の粘性体を入れることで、有底孔４にダンパー機能を持たせてもよい。このようにすれば、ダンパー装置８を用いることなく、免震構造建物１にダンパー機能を持たせることができ、建物２の揺れを減衰させることができる。
【００１６】
実施形態５
実施形態４の粘性体を収容した有底孔４と、粘性体を収容していない有底孔４とを組み合わせた構成としてもよい。
【００１７】
尚、粘性体を収容した有底孔４やダンパー装置８は、備えていなくてもよい。また、有底孔４の底面６と接触するように設置される棒状体７の下端５は、上述したような擬似的なピン接合状態を形成できる面や点であればよい。
【００１８】
本発明における免震構造建物１の対象となる建物２としては、平屋、２，３階建ての木造、軽量鉄骨造等の建物が適している。
【符号の説明】
【００１９】
１  免震構造建物、２  建物、３  基礎、４  有底孔、５  下端、６  底面、
７  棒状体、８  ダンパー装置、４２；６１；６４  孔。
【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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【図６】
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【図７】
2013204322.tif 000009
【図８】
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【図９】
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