(57)【要約】【課題】作業性の悪い場所でのシアピン設置作業の手間を低減することができる免震構造物の固定装置、及び免震建物を提供する。【解決手段】シアピン３４の下部材４６は下部構造体１４に設けられた下収容部５２に収容され、シアピン３４の上部材４４は上部構造体１２に設けられた上収容部５０に収容されている。外乱による下部構造体１４と上部構造体１２との相対移動によって、免震構造物１０に所定値Ｓ以下の残留変形が生じた場合、配置がずれた下収容部５２と上収容部５０とに対応した新たなシアピン３４を上収容部５０の開口から下収容部５２へ挿入する。よって、作業性の悪い場所で下収容部５２や上収容部５０の位置調整作業を行わなくてよいので、シアピン３４の設置作業の手間を低減することができる。【選択図】図５
2009144820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部構造体と該下部構造体上に免震装置を介して支持された上部構造体との間に設けられ、外乱による前記下部構造体と前記上部構造体との相対移動を拘束する免震構造物の固定装置において、
前記下部構造体に設けられた平面視にて円形の下収容部と、
前記上部構造体に設けられた平面視にて円形の上収容部と、
前記下収容部に着脱可能に収容される平面視にて円形の下部材と、
前記上収容部に着脱可能に収容される平面視にて円形の上部材と、
前記下部材と前記上部材とを連結するピン部材と、
を有し、
外乱によって前記下部構造体と前記上部構造体とが相対移動する前の初期状態で、前記下収容部の中心と前記上収容部の中心とが平面視にて一致するように前記下収容部と前記上収容部とが配置され、
前記上収容部又は前記下収容部の半径は、前記下収容部又は前記上収容部の半径に所定値を加えた長さ以上であることを特徴とする免震構造物の固定装置。
【請求項２】
前記下収容部は、前記下部構造体に固定された取付け部材に形成され、
前記上収容部は、前記上部構造体に固定された取付け部材に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の免震構造物の固定装置。
【請求項３】
前記ピン部材の下部は前記下部材の中心からずれた位置に連結され、
前記ピン部材の上部は前記上部材の中心からずれた位置に連結され、
前記ピン部材の下部中心から前記下部材の中心までの下部水平距離と前記ピン部材の上部中心から前記上部材の中心までの上部水平距離とは等しく、
前記下部水平距離と前記上部水平距離との合計が前記所定値以上であり、
前記下部材と前記上部材とは前記ピン部材の中心軸を回転軸にして相対的に回転可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の免震構造物の固定装置。
【請求項４】
前記下部材と前記下収容部との間、又は前記上部材と前記上収容部との間に隙間が形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の免震構造物の固定装置。
【請求項５】
前記ピン部材の上部又は下部は、前記上部材又は前記下部材に形成された孔又は凹部に挿入されることによって前記上部材又は前記下部材に連結され、前記ピン部材の上部と前記上部材に形成された孔又は凹部との間、又は前記ピン部材の下部と前記下部材に形成された孔又は凹部との間に隙間が形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の免震構造物の固定装置。
【請求項６】
前記ピン部材に切欠き部が形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の免震構造物の固定装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の免震構造物の固定装置を有することを特徴とする免震建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再現期間５０年（以降、レベル１と記載する）程度以下の風荷重を免震構造物が受けたときには、下部構造体と上部構造体との相対移動を拘束し、レベル１程度よりも大きな風荷重やレベル１の中小規模程度以上の地震荷重を免震構造物が受けたときには、この拘束を解いて下部構造体と上部構造体との間に設けられている免震装置を機能させる免震構造物の固定装置、及び免震建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
免震構造物は、地震時における上部構造体の揺れを長周期化して応答加速度を低減することにより免震効果を発揮する。免震構造物の免震層には、免震装置が設けられている。免震装置は、通常、上部構造体の長期荷重を支える支承材（例えば、積層ゴム支承、弾性すべり支承）、地震エネルギーを吸収する減衰材（例えば、鋼棒ダンパー、オイルダンパー、粘弾性ダンパー、粘性ダンパー）、及び上部構造体を元の水平位置に戻す復元材（例えば、積層ゴム支承）によって構成されている。
【０００３】
さらに、免震構造物の免震層には、レベル１程度以下の風荷重等によって免震構造物に生じる揺れを抑え、また、この揺れを繰り返し受けることによる減衰材の疲労破壊を防ぐために、免震構造物の固定装置が設けられることが多い。
免震構造物の固定装置では、一般に、シアピンが用いられている。下部構造体と上部構造体との間に免震装置が設けられている免震構造物では、例えば、図１６、図１７（ａ）に示すように、上部構造体２８０側に固定された上ハウジング２８２のプレート３００に設けられたシアピン挿入孔３０２、及び下部構造体２８４側に固定された下ハウジング２８６のプレート３０４に設けられたシアピン挿入孔３０６にシアピン３０８を挿入して、下部構造体２８４に上部構造体２８０を固定する。
【０００４】
レベル１程度以下の風荷重を免震構造物が受けたときには、このようにして上部構造体２８０に発生する揺れを抑え、レベル１程度よりも大きい風荷重やレベル１の中小規模程度以上の地震荷重を免震構造物が受けたときには、図１７（ｂ）に示すように、シアピン３０８の略中央部に形成された切欠き部３１０でシアピン３０８が破断して下部構造体２８４と上部構造体２８０との相対移動の拘束が解除される。そして、下部構造体２８４と上部構造体２８０との間に設けられた免震装置が機能して免震効果を発揮する。
【０００５】
ここで、免震構造物がレベル１の中小規模程度以上の地震荷重を受けて、構造設計上の設計クライテリアとして認められている範囲内での残留変形が免震構造物に生じた場合、一般的には、下部構造体２８４に対して上部構造体２８０を初期の位置に戻すことは行わない。
よって、図１７（ｃ）に示すように、免震構造物の固定装置を再び使用するために新しいシアピン３１２を挿入しようとしても、シアピン挿入孔３０２とシアピン挿入孔３０６とがズレてしまっているので挿入することができない。
【０００６】
この問題を解決するために、図１８に示すような、特許文献１の耐風シアピン挿入装置３１４が提案されている。耐風シアピン挿入装置３１４では、基礎３１６側に下ハウジング３１８が固定され、上部建物３２０側に上ハウジング３２２が固定されている。
下ハウジング３１８には下ブッシュ３２４、上ハウジング３２２には上ブッシュ３２６が回転可能に設けられており、下ブッシュ３２４と上ブッシュ３２６の偏心した位置にシアピン挿入孔３２８、３３０がそれぞれ形成されている。
【０００７】
上部建物３２０が水平方向に変位する前の図１９（ａ）の状態では、シアピン挿入孔３２８、３３０の中心軸を一致させており、このシアピン挿入孔３２８、３３０にシアピン３３２を挿入して、基礎３１６に上部建物３２０を固定する。
そして、上部建物３２０が水平方向に変位してシアピン３３２が破断し、シアピン挿入孔３２８、３３０が図１９（ｂ）の状態になった場合には、図１９（ｃ）に示すように、下ブッシュ３２４と上ブッシュ３２６をそれぞれの所定角度だけ回動させてシアピン挿入孔３２８、３３０の中心軸を一致させ、新しいシアピン３３２を挿入する。
しかし、特許文献１の耐風シアピン挿入装置３１４では、上ハウジング３２２が設けられることによって狭くなった空間でシアピン挿入孔３２８、３３０の位置調整をそれぞれ行わなければならない。このような、狭い空間での作業性は悪く、シアピン挿入孔３２８、３３０の相対位置の目視による確認も難しい。よって、シアピン挿入孔３２８、３３０の微調整が非常に困難となる。
【特許文献１】特開２００６−１７６９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は係る事実を考慮し、作業性の悪い場所でのシアピン設置作業の手間を低減することができる免震構造物の固定装置、及び免震建物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、下部構造体と該下部構造体上に免震装置を介して支持された上部構造体との間に設けられ、外乱による前記下部構造体と前記上部構造体との相対移動を拘束する免震構造物の固定装置において、前記下部構造体に設けられた平面視にて円形の下収容部と、前記上部構造体に設けられた平面視にて円形の上収容部と、前記下収容部に着脱可能に収容される平面視にて円形の下部材と、前記上収容部に着脱可能に収容される平面視にて円形の上部材と、前記下部材と前記上部材とを連結するピン部材と、を有し、外乱によって前記下部構造体と前記上部構造体とが相対移動する前の初期状態で、前記下収容部の中心と前記上収容部の中心とが平面視にて一致するように前記下収容部と前記上収容部とが配置され、前記上収容部又は前記下収容部の半径は、前記下収容部又は前記上収容部の半径に所定値を加えた長さ以上であることを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載の発明では、下部構造体上に免震装置を介して上部構造体が支持されている。そして、下部構造体と上部構造体との間には、外乱による下部構造体と上部構造体との相対移動を拘束する免震構造物の固定装置が設けられている。
【００１１】
免震構造物の固定装置は、平面視にて円形の下部材、平面視にて円形の上部材、及び下部材と上部材とを連結するピン部材によって構成される部材（以降、シアピンと記載する）を有している。
このシアピンの下部材は下部構造体に設けられた平面視にて円形の下収容部に着脱可能に収容され、上部材は上部構造体に設けられた平面視にて円形の上収容部に着脱可能に収容されている。
【００１２】
例えば、再現期間５０年（以降、レベル１と記載する）程度よりも大きい風荷重やレベル１の中小規模程度以上の地震荷重の外乱を免震構造物が受けてピン部材が破断すると、下部構造体と上部構造体との相対移動の拘束が解除され、下部構造体と上部構造体との間に設けられた免震装置が機能して免震効果を発揮する。
【００１３】
そして、この外乱による下部構造体と上部構造体との相対移動によって、免震構造物に所定値以下の残留変形が生じて下収容部と上収容部がずれた場合、まず、破断して分割されたシアピンの下部材と上部材を、下収容部又は上収容部から別々または一度に取り出す。
そして、配置がずれた下収容部と上収容部とに対応した（平面視における下部材と上部材との相対的な配置が、平面視における下収容部と上収容部との相対的な配置と同じになっている）新たなシアピンを、上収容部又は下収容部の開口から、下収容部又は上収容部へ挿入することでシアピンの設置作業が完了する。
【００１４】
ここで、シアピンが挿入される下収容部と上収容部は、外乱によって下部構造体と上部構造体とが相対移動する前の初期状態では、下収容部の中心と上収容部の中心とが平面視にて一致するように下収容部と上収容部とが配置されており、また、上収容部又は下収容部の大きい方の半径は、下収容部又は上収容部の小さい方の半径よりも所定値以上長くなっている。
よって、免震構造物に生じる残留変形が所定値以下であれば、外乱によって下部構造体と上部構造体とが相対移動した後においても、上収容部又は下収容部が、平面視にて下収容部又は上収容部を包含している。すなわち、上収容部又は下収容部の縁部が下収容部又は上収容部を塞がないので、シアピンを挿入するときに上収容部又は下収容部の縁部が邪魔にならない。
【００１５】
また、シアピンを上収容部及び下収容部に挿入する狭い場所で、シアピンが挿入される下収容部及び上収容部の位置調整作業を行わなくてよい。そして、このシアピンの挿入場所近く、免震構造物外の地上にある作業ヤード、又はシアピンの製作工場等の作業性が良く、下部材と上部材の相対位置が目視にて確認し易い場所で、ずれた下収容部と上収容部とに挿入可能な形状のシアピンを形成する（鋳造等により下部材、ピン部材、及び上部材からなるシアピンを一体に製作する、又はシアピンの形状を調整する）ことが可能となる。よって、作業性の悪い場所でのシアピン設置作業の手間を低減することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、前記下収容部は、前記下部構造体に固定された取付け部材に形成され、前記上収容部は、前記上部構造体に固定された取付け部材に形成されていることを特徴としている。
【００１７】
請求項２に記載の発明では、下部構造体に固定された取付け部材に下収容部が形成されている。また、上部構造体に固定された取付け部材に上収容部が形成されている。
よって、下部構造体に下収容部を容易に設けることができ、上部構造体に上収容部を容易に設けることができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、前記ピン部材の下部は前記下部材の中心からずれた位置に連結され、前記ピン部材の上部は前記上部材の中心からずれた位置に連結され、前記ピン部材の下部中心から前記下部材の中心までの下部水平距離と前記ピン部材の上部中心から前記上部材の中心までの上部水平距離とは等しく、前記下部水平距離と前記上部水平距離との合計が前記所定値以上であり、前記下部材と前記上部材とは前記ピン部材の中心軸を回転軸にして相対的に回転可能であることを特徴としている。
【００１９】
請求項３に記載の発明では、下部材の中心からずれた位置にピン部材の下部が連結され、上部材の中心からずれた位置にピン部材の上部が連結されている。
そして、ピン部材が破断する前の状態において、ピン部材の下部中心から下部材の中心までの下部水平距離と、ピン部材の上部中心から上部材の中心までの上部水平距離とは等しく、さらに、下部水平距離と上部水平距離との合計が所定値以上になっている。
また、ピン部材の中心軸を回転軸にして、下部材と上部材とが相対的に回転可能になっている。
【００２０】
ここで、外乱を免震構造物が受けてピン部材が破断し、免震構造物に所定値以下の残留変形が生じて、下収容部の中心と上収容部の中心とが平面視にて一致した初期状態から、下収容部の中心と上収容部の中心とがずれた状態になった場合、下部水平距離と上部水平距離との合計が所定値以上になっているので、下部材と上部材とをピン部材の中心軸を回転軸にして相対的に回転させ、平面視における下部材と上部材の配置を平面視における下収容部と上収容部の配置に合わせることができる。すなわち、ずれた下収容部と上収容部とに挿入可能な形状のシアピンを形成することができる。
【００２１】
また、平面視における下収容部と上収容部の配置にシアピン形状（平面視における上部材と下部材との相対的な配置）を合わせるシアピン形状調整作業は、このシアピンの挿入場所近く、免震構造物外の地上にある作業ヤード、又はシアピンの製作工場等の作業性が良く、下部材と上部材の相対位置が目視にて確認し易い場所で行うことが可能である。よって、作業性の悪い場所でのシアピン設置作業の手間を低減することができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、前記下部材と前記下収容部との間、又は前記上部材と前記上収容部との間に隙間が形成されていることを特徴としている。
【００２３】
請求項４に記載の発明では、免震構造物に発生する微振動による微小変位は、下部材と下収容部との間、又は上部材と上収容部との間に形成された隙間によって許容されるので、この微振動による荷重が繰り返しピン部材に伝達されない。よって、ピン部材の疲労破壊を防ぐことができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、前記ピン部材の上部又は下部は、前記上部材又は前記下部材に形成された孔又は凹部に挿入されることによって前記上部材又は前記下部材に連結され、前記ピン部材の上部と前記上部材に形成された孔又は凹部との間、又は前記ピン部材の下部と前記下部材に形成された孔又は凹部との間に隙間が形成されていることを特徴としている。
【００２５】
請求項５に記載の発明では、上部材又は下部材に孔又は凹部が形成されている。そして、ピン部材の上部又は下部は、上部材又は下部材に形成された孔又は凹部に挿入されて上部材又は下部材に連結されている。
また、ピン部材の上部と上部材に形成された孔又は凹部との間、又はピン部材の下部と下部材に形成された孔又は凹部との間に隙間が形成されている。
【００２６】
よって、免震構造物に発生する微振動による微小変位は、ピン部材の上部と上部材に形成された孔又は凹部との間、又はピン部材の下部と下部材に形成された孔又は凹部との間に形成された隙間によって許容されるので、この微振動による荷重が繰り返しピン部材に伝達されない。よって、ピン部材の疲労破壊を防ぐことができる。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、前記ピン部材に切欠き部が形成されていることを特徴としている。
【００２８】
請求項６に記載の発明では、外乱によって所定の荷重（例えば、レベル１程度の風荷重よりも大きな風荷重やレベル１の中小規模程度以上の地震荷重）がピン部材に作用したときに、シアピンはこのピン部材に形成された切欠き部で破断する。
よって、シアピンの破断する位置を特定できる。また、切欠き部の深さを調整することによって破断する荷重を制御することができる。
【００２９】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか１項に記載の免震構造物の固定装置を有することを特徴としている。
【００３０】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜６の何れか１項に記載の免震構造物の固定装置を有することにより、作業性の悪い場所でのシアピン設置作業の手間を低減することができる免震建物を提供することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は上記構成としたので、作業性の悪い場所でのシアピン設置作業の手間を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図面を参照しながら、本発明の免震構造物の固定装置、及び免震建物を説明する。なお、以降の説明において、再現期間５０年の風荷重とは、５０年間に少なくとも１回は発生する可能性がある風荷重の最大値のことであり、再現期間５０年の中小規模の地震荷重とは、５０年間に少なくとも１回は発生する可能性がある中小規模の地震荷重の最大値のことである。そして、この定義は日本建築学会の建築物荷重指針・同解説で定められている。
【００３３】
まず、本発明の第１の実施形態に係る免震構造物の固定装置、及び免震建物について説明する。
【００３４】
図１に示すように、免震建物としてのＲＣ造の超高層建物１０の本体となる上部構造体１２と、基礎となる下部構造体１４との間の基礎層Ｇを免震層としている。
基礎層Ｇには、免震装置と免震構造物の固定装置とが設けられている。免震装置は、上部構造体１２の長期荷重を支える支承材、地震エネルギーを吸収する減衰材、及び上部構造物１２を元の水平位置に戻す復元材によって構成されている。すなわち、下部構造体１４上に免震装置を介して上部構造体１２が支持され、下部構造体１４と上部構造体１２との間の基礎層Ｇに、外乱による下部構造体１４と上部構造体１２との相対移動を拘束する免震構造物の固定装置が設けられている。
支承材、減衰材、復元材、及び固定装置の設置する数及び配置は、建物の規模（平面規模、建物高さ）や目標とする免震性能に応じて適宜決めればよい。
【００３５】
図２、図２のＡ−Ａ断面である図３、及び図２のＢ−Ｂ断面である図４に示すように、免震構造物の固定装置１６では、上部構造物１２の下面から突出した上固定部１８に角筒状の上ハウジング２０がアンカーボルト２２によって固定され、下部構造体１４の上面から突出した下固定部２４に角筒状の下ハウジング２６がアンカーボルト２８によって固定されている。
上ハウジング２０と下ハウジング２６には、後に説明するシアピン３４の出し入れのための開口部３０、３２が形成されている。また、上ハウジング２０と下ハウジング２６の外周に沿って取り付けられたリブプレート３６、３８によって十分な強度が確保されている。また、上ハウジング２０の下部には取付け部材としての上プレート４０が設けられ、下ハウジング２６の上部には取付け部材としての下プレート４２が設けられている。
【００３６】
図５（ａ）の側断面図に示すように、免震構造物の固定装置１６は、円板状の下部材４６、円板状の上部材４４、及び下部材４６と上部材４４とを連結する円柱状のピン部材４８によって構成されるシアピン３４を有している。下部材４６は、シアピン３４の下方から平面視したときに円形状になっており、上部材４４は、シアピン３４の上方から平面視したときに円形状になっている。
上プレート４０には上収容部としての平面視にて円形の貫通孔５０が略鉛直に形成され、下プレート４２には下収容部としての平面視にて円形の貫通孔５２が略鉛直に形成されている。すなわち、下部構造体１４に固定された取付け部材としての下プレート４２に下収容部としての貫通孔５２が形成され、また、上部構造体１２に固定された取付け部材としての上プレート４０に上収容部としての貫通孔５０が形成されている。
【００３７】
このように、上下ハウジング２０、２６に設けられた上下プレート４０、４２に貫通孔５０、５２を形成することによって、下部構造体１４に下収容部としての貫通孔５２を容易に設けることができ、上部構造体１２に上収容部としての貫通孔５０を容易に設けることができる。
【００３８】
そして、シアピン３４の下部材４６を貫通孔５２に着脱可能に挿入し、シアピン３４の上部材４４を貫通孔５０に着脱可能に挿入した図５（ｂ）の状態で、外乱による下プレート４２と上プレート４０との相対移動が拘束される。すなわち、シアピン３４の下部材４６が下部構造体１４に設けられた下収容部としての貫通孔５２に着脱可能に収容され、シアピン３４の上部材４４が上部構造体１２に設けられた上収容部としての貫通孔５０に着脱可能に収容された状態で、外乱による下部構造体１４と上部構造体１２との相対移動が拘束される。
【００３９】
このとき、シアピン３４は、上部材４４の上面に形成された鍔部５４が貫通孔５０の上部周縁に形成された凹部５６に引っ掛かった状態で保持されている。シアピン３４は、凹部５６上方の複数位置に設けられた固定金具５８によって上プレート４０に固定されている。固定金具５８には、貫通した雌ネジと貫通孔とが形成されている（不図示）。この固定金具５８の貫通孔に貫通させたボルト６０を上プレート４０に形成された雌ネジ６２にねじ込む。さらに、ボルト６４を固定金具５８の貫通した雌ネジにねじ込んで固定金具５８から下方へ突出させる。そして、ボルト６４の先端部を上部材４４の上面に押し付けることによって、上プレート４０にシアピン３４を固定する。
【００４０】
貫通孔５０の大きさは、シアピン３４の上部材４４の挿入が可能な範囲で、できるだけ小さく形成されており、貫通孔５０と上部材４４との間に隙間を有さないようになっている。また、貫通孔５２の大きさは、シアピン３４の下部材４６の挿入が可能な範囲で、できるだけ小さく形成されており、貫通孔５２と下部材４６との間に隙間を有さないようになっている。
【００４１】
ここで、シアピン３４が挿入される下収容部としての貫通孔５２と上収容部としての貫通孔５０は、外乱によって下部構造体１４と上部構造体１２とが相対移動する前の初期状態（図５（ａ）の状態）では、貫通孔５２の中心と貫通孔５０の中心とが平面視にて一致するように貫通孔５２と貫通孔５０とが配置されており、また、貫通孔５２より大きい貫通孔５０の半径は、貫通孔５０より小さい貫通孔５２の半径よりも所定値以上長くなっている。すなわち、貫通孔５０の半径をＲ１、貫通孔５２の半径をＲ２、所定値をＳとすると、Ｒ１≧Ｒ２＋Ｓの条件が満たされていればよい。
【００４２】
図６に示すように、シアピン３４は、下部材４６、上部材４４、及びピン部材４８によって構成されている。
図６（ａ）に示すように、下部材４６と上部材４４とはピン部材４８によって連結されている。また、ピン部材４８の鉛直方向の略中央部には、周方向に沿って切欠き部６８が形成され、所定のせん断力を受けたときに、この切欠き部６８が形成された位置で破断するようになっている。また、切欠き部６８の上下には、周方向に沿って突出する鍔部７０、７２が設けられている。
【００４３】
ピン部材４８の材料は剛性を有するものであればよく、高い剛性を有するものが好ましい。例えば、ＳＮＣＭ４３９、ＳＣＭ４４０等の高張力鋼は所定の破断強度を実現するための断面が小さい材料なので軽量化が図れる。よって、ピン部材４８の材料として適している。
【００４４】
下部材４６の中心からずれた位置には貫通孔６６が形成され、この貫通孔６６にピン部材４８の下部を挿入することによって下部材４６にピン部材４８の下部が連結される。ピン部材４８の下部中心には雌ネジ７４が形成されている。そして、ピン部材４８の下部を貫通孔６６に挿入した状態で、下部材４６を鍔部７０と円盤状の固定部材７６とで挟み込み、固定部材７６に形成された貫通孔に固定部材７６の下方からボルト７８を挿入して雌ネジ７４にねじ込む。これによって、ピン部材４８を下部材４６に固定する。
【００４５】
上部材４４の中心からずれた位置には貫通孔８０が形成され、この貫通孔８０にピン部材４８の上部を挿入することによって上部材４４にピン部材４８の上部が連結される。ピン部材４８の上部中心には雌ネジ８２が形成されている。そして、ピン部材４８の上部を貫通孔８０に挿入した状態で、上部材４４を鍔部７２と円盤状の固定部材８４とで挟み込み、固定部材８４に形成された貫通孔に固定部材８４の上方からアイボルト８６を挿入して雌ネジ８２にねじ込む。これによって、ピン部材４８を上部材４４に固定する。
【００４６】
このようにして、下部材４６、ピン部材４８、及び上部材４４が一体化されて、図６（ｂ）に示すシアピン３４を形成する。また、このとき、ピン部材４８の下部中心から下部材４６の中心までの下部水平距離Ｌ２（図５（ｂ）を参照のこと）と、ピン部材４８の上部中心から上部材４４の中心までの上部水平距離Ｌ１（図５（ｂ）を参照のこと）とは等しく、さらに、下部水平距離Ｌ２と上部水平距離Ｌ１との合計が所定値Ｓ以上になっている。
【００４７】
また、図６（ｂ）に示すように、ピン部材４８の中心軸８８を回転軸にして、下部材４６と上部材４４とを相対的に回転（矢印Ｍ１とＮ２、又は矢印Ｍ２とＮ１）させることにより、シアピン３４の形状（平面視における下部材４６と上部材４４との相対的な配置）を変更することができる。
【００４８】
シアピン３４の形状（平面視における下部材４６と上部材４４との相対的な配置）を変更する具体的な方法の一例は、図７（ａ）に示すように、まず、シアピン４８の下部を貫通孔６６に挿入し、シアピン４８の上部を貫通孔８０に挿入した状態で、シアピン３４の形状（平面視における下部材４６と上部材４４との相対的な配置）を調整する。
【００４９】
次に、図７（ａ）において変更したシアピン３４の形状を維持しながら、固定部材７６を介して固定部材７６の下方からボルト７８をピン部材４８の雌ネジ７４にねじ込んで下部材４６にピン部材４８の下部を固定する。
【００５０】
次に、図７（ａ）において変更したシアピン３４の形状を維持しながら、固定部材８４を介して固定部材８４の上方からアイボルト８６をピン部材４８の雌ネジ８２にねじ込んで上部材４４にピン部材４８の上部を固定する。
【００５１】
固定部材７６、８４は、円筒状の部材の一方の端部に弾性を有する円板を設け、この円板に貫通孔を形成したものなので、図７（ｂ）で、ボルト７８又はアイボルト８６を締め込んだときに、ピン部材４８の下端面と下部材４６の下端面、又はピン部材４８の上端面と上部材４４の上端面とが面一になっていなくても、下部材４６又は上部材４４を固定部材７６又は固定部材８４でしっかりと挟み込むことができる。
【００５２】
ここでは、シアピン３４の形状を調整した後に、ピン部材４８を下部材４６及び上部材４４に固定する例を示したが、これに限らずに、例えば、ピン部材４８を下部材４６及び上部材４４のどちらか一方に固定しておき、他方の上部材４４又は下部材４６を回転させてシアピン３４の形状を調整した後に、この上部材４４又は下部材４６にピン部材４８を固定してもよい。
【００５３】
下部材４６及び上部材４４は、ピン部材４８と同等以上の強度・硬度を有する材料を用いることが好ましい。これは、ピン部材４８に大きなせん断力がかかり、この力を受けた下部材４６及び上部材４４が支圧によって破壊されないようにするためである。
【００５４】
次に、本発明の第１の実施形態に係る免震構造物の固定装置、及び免震建物の作用及び効果について説明する。
【００５５】
まず、図１に示す超高層建物１０に、例えば、再現期間５０年（以降、レベル１と記載する）程度以下の風荷重が作用したときには、図５（ａ）に示す初期状態の配置となっている貫通孔５２、５０に挿入されたシアピン３４によって、下部構造体１４と上部構造体１２との相対移動が拘束される。
【００５６】
次に、例えば、レベル１程度よりも大きい風荷重やレベル１の中小規模程度以上の地震荷重の外乱がこの超高層建物１０に作用し、ピン部材４８が切欠き部６８で破断すると、下部構造体１４と上部構造体１２との相対移動の拘束が解除され、下部構造体１４と上部構造体１２との間に設けられた免震装置が機能して免震効果を発揮する。
このように、シアピン３４はピン部材４８に形成された切欠き部６８で破断するので、シアピン３４の破断する位置を特定でき、また、切欠き部６８の深さを調整することによって破断する荷重を制御することができる。
【００５７】
次に、この外乱による下部構造体１４と上部構造体１２との相対移動によって、超高層建物１０に所定値Ｓ以下の残留変形が生じて貫通孔５２と貫通孔５０とがずれた場合、まず、破断して分割されたシアピン３４の下部材４６と上部材４４を、貫通孔５２又は貫通孔５０から取り出す。下部材４６と上部材４４は、別々に取り出してもよいが、例えば、下部材４６と上部材４４をボルト等で仮固定して一体化し、一度に取り出すようにすれば作業効率が上がるので好ましい。
【００５８】
次に、配置がずれた貫通孔５２と貫通孔５０とに対応した（平面視における下部材４６と上部材４４との相対的な配置が、平面視における貫通孔５２と貫通孔５０との相対的な配置と同じになっている）新たなシアピン３４を、貫通孔５０の開口から貫通孔５２へ挿入することで新たなシアピン３４の設置作業が完了する。
【００５９】
ここで、シアピン３４が挿入される貫通孔５２と貫通孔５０は、外乱によって下部構造体１４と上部構造体１２とが相対移動する前の初期状態では、貫通孔５２の中心と貫通孔５０の中心とが平面視にて一致するように貫通孔５２と貫通孔５０とが配置されている。また、貫通孔５０、５２において、半径が大きい方の貫通孔５０の半径Ｒ１は、半径が小さい方の貫通孔５２の半径Ｒ２よりも所定値Ｓ以上長くなっている（Ｒ１≧Ｒ２＋Ｓ）。
【００６０】
よって、図８（ａ）〜（ｃ）左側の側断面図、及び図８（ａ）〜（ｃ）右側の平面図に示すように、超高層建物１０に生じた残留変形Ｔ（上プレート４０と下プレート４２との相対移動量）が所定値Ｓ以下であれば、外乱によって下部構造体１４と上部構造体１２とが相対移動した後においても、貫通孔５０が、平面視にて貫通孔５２を包含している。すなわち、上プレート４０（貫通孔５０の縁部）が貫通孔５２を塞がないので、シアピン３４を挿入するときに上プレート４０（貫通孔５０の縁部）が邪魔にならない。
【００６１】
また、シアピン３４を貫通孔５０、５２に挿入する狭い場所で、シアピン３４が挿入される貫通孔５０、５２の位置調整作業を行わなくてよい。よって、作業性の悪い場所でのシアピン３４の設置作業の手間を低減することができる。
【００６２】
外乱を超高層建物１０が受けてピン部材４８が破断し、超高層建物１０に所定値Ｓ以下の残留変形が生じて、貫通孔５２の中心と貫通孔５０の中心とが平面視にて一致した初期状態から、貫通孔５２の中心と貫通孔５０の中心とがずれた状態になった場合、図９、１０に示す方法によって、ずれた貫通孔５２と貫通孔５０とに挿入可能な形状のシアピン３４を形成する。
なお、説明をわかり易くする為に、図９、１０においては、ピン部材４８の径の大きさに対する、残留変形Ｔ、上部水平距離Ｌ１、下部水平距離Ｌ２、貫通孔５０の半径Ｒ１、貫通孔５２の半径Ｒ２の大きさは、図５で示したものよりも大きく描かれている。
【００６３】
図９（ａ）の平面図は、外乱によって下部構造体１４と上部構造体１２とが相対移動する前の初期状態における、貫通孔５２と貫通孔５０の配置を示している。このように、初期状態では、貫通孔５２の中心と貫通孔５０の中心とが平面視にて一致するように貫通孔５２と貫通孔５０とが配置されている。
【００６４】
このとき、実際には、貫通孔５２と貫通孔５０とにシアピン３４が挿入されるが、説明の都合上、図９には、シアピン３４のピン部材４８の位置のみが示されている。図９（ａ）に示した点Ｐ１は、貫通孔５２の中心Ｉ１又は貫通孔５０の中心Ｉ２と、シアピン３４を貫通孔５２、５０に挿入したときのピン部材４８の下部中心Ｊ１又は上部中心Ｊ２とを結んで延ばした直線が貫通孔５２の周縁部と交わる点である。
【００６５】
ここで、例えば、レベル１程度よりも大きい風荷重やレベル１の中小規模程度以上の地震荷重の外乱が超高層建物１０に作用し、これによりピン部材４８が破断して下部構造体１４と上部構造体１２との相対移動の拘束が解除されて、超高層建物１０に所定値Ｓ以下の残留変形Ｔが生じた場合、平面視における貫通孔５２、５０の配置は、貫通孔５２の中心Ｉ１と貫通孔５０の中心Ｉ２とがずれた図９（ｂ）の状態になる。
【００６６】
この図９（ｂ）の状態において、まずは、貫通孔５０、５２のそれぞれの中心Ｉ２、Ｉ１から上部水平距離Ｌ１（又は下部水平距離Ｌ２）を半径とした円Ｑ２、Ｑ１を描く。
次に、この円Ｑ２、Ｑ１の交点をピン部材４８の下部中心Ｊ１及び上部中心Ｊ２とする。交点の数は１つか２つになるので、交点の数が２つの場合はどちらか一方をピン部材４８の下部中心Ｊ１及び上部中心Ｊ２とすればよい。図９（ｃ）は、図９（ｂ）において求められた２つの交点Ｋ１、Ｋ２のうち交点Ｋ２をピン部材４８の下部中心Ｊ１及び上部中心Ｊ２とした例を示したものである。
【００６７】
次に、図７で示した方法を用いて、図９（ｃ）の貫通孔５０と貫通孔５２の配置に合わせた形状にシアピン３４の形状を調整する。すなわち、平面視における下部材４６と上部材４４との相対的な配置が、平面視における貫通孔５２と貫通孔５０との相対的な配置と同じにする。
【００６８】
このとき、図６に示すように、ピン部材４８の中心軸８８を回転軸にして、下部材４６と上部材４４とを相対的に回転させる角度の調整は、図１０に示すように行えばよい。
まず、シアピン３４を、貫通孔５２の中心Ｉ１と貫通孔５０の中心Ｉ２とが平面視にて一致するように配置された初期状態の貫通孔５２と貫通孔５０とに挿入可能な形状にする。すなわち、下部材４６の中心Ｖ１とピン部材４８の下部中心Ｊ１とを結んだ直線が、上部材４４の中心Ｖ２とピン部材４８の上部中心Ｊ２とを結んだ直線に平面視にて一致するように、ピン部材４８に対して下部材４６と上部材４４とを配置する。
【００６９】
次に、図１０に示すように、ピン部材４８の下部中心Ｊ１と下部材４６の中心Ｖ１とを結んだ直線と、ピン部材４８の上部中心Ｊ２と上部材４４の中心Ｖ２とを結んだ直線との間の角度θ３が、図９（ｃ）で求めたピン部材４８の下部中心Ｊ１と貫通孔５２の中心Ｉ１とを結んだ直線と、図９（ｃ）で求めたピン部材４８の上部中心Ｊ２と貫通孔５０の中心Ｉ２とを結んだ直線との間の角度θ１と等しくなるように、上部材４４及び下部材４６の少なくとも一方をピン部材４８の中心軸８８（ピン部材４８の下部中心Ｊ１、及びピン部材４８の上部中心Ｊ２）を回転軸にして相対的に回転させる。そして、この状態で、下部材４６と上部材４４とをピン部材４８に固定する。
【００７０】
次に、図１０に示すように、ピン部材４８の下部中心Ｊ１と下部材４６の中心Ｖ１とを結んだ直線に対して、下部材４６の中心Ｖ１と下部材４６の外周縁上の点Ｐ２とを結んだ直線が成す角度θ４が、図９（ｃ）で求めたピン部材４８の下部中心Ｊ１と貫通孔５２の中心Ｉ１とを結んだ直線に対して、貫通孔５２の中心Ｉ１と点Ｐ１とを結んだ直線が成す角度θ２に等しくなるように点Ｐ２の位置を決める。
次に、図９（ｃ）の貫通孔５２の周縁部上の点Ｐ１と、図１０の下部材４６の外周縁上の点Ｐ２とが一致するように、シアピン３４を貫通孔５０、５２に挿入する。
なお、点Ｐ２の位置は、図９で説明したように作図により正確に求めてもよいが、シアピン３４を貫通孔５０、５２に挿入するときに、シアピン３４を回しながら目視でシアピン３４の位置調整を行ってもよい。
【００７１】
このように、シアピン３４では、上部水平距離Ｌ１と下部水平距離Ｌ２との合計が所定値Ｓ以上になっているので、残留変形Ｔが所定値Ｓ以下であれば円Ｑ１と円Ｑ２の交点（＝下部材４６に形成された貫通孔６６の中心と上部材４４に形成された貫通孔８０の中心とが平面視にて一致する位置）を必ず求めることができる。
そして、図１０の方法によって、下部材４６と上部材４４とをピン部材４８の中心軸８８（ピン部材４８の下部中心Ｊ１、ピン部材４８の上部中心Ｊ２）を回転軸にして相対的に回転させ、平面視における下部材４６と上部材４４の配置を平面視における貫通孔５２と貫通孔５０の配置に合わせることができる。すなわち、ずれた貫通孔５２と貫通孔５０とに挿入可能な形状のシアピン３４を形成することができる。
具体的に数字で示すと、例えば、所定値Ｓを±５ｃｍとする場合には、上部水平距離Ｌ１と下部水平距離Ｌ２とは等しいので、上部水平距離Ｌ１と下部水平距離Ｌ２とを共に２．５ｃｍとすればよい。
【００７２】
また、このような、平面視における貫通孔５２と貫通孔５０の配置にシアピン３４の形状（平面視における下部材４６と上部材４４との相対的な配置）を合わせるシアピン形状調整作業は、シアピン３４を貫通孔５０、５２に挿入する狭い場所以外で行うことが可能である。例えば、シアピン３４の挿入場所近く、免震構造物外の地上にある作業ヤード、又はシアピン３４の製作工場等の作業性が良く、下部材４６と上部材４４の相対位置が目視にて確認し易い場所でシアピン形状調整作業を行うことができる。よって、作業性の悪い場所でのシアピン３４の設置作業の手間を低減することができる。
【００７３】
第１の実施形態では、下部材４６及び上部材４４に形成された貫通孔６６、８０にピン部材４８を挿入して、ピン部材４８により下部材４６と上部材４４とを連結した例を示したが、ピン部材４８による下部材４６と上部材４４との連結方法は、ピン部材４８の中心軸を回転軸にして下部材４６と上部材４４とが相対的に回転可能な連結方法であればよい。
【００７４】
例えば、図１１のシアピン９０に示すように、下部材４６にピン部材４８を固定し、ピン部材４８に対して下部材４６が回転しないようにしてもよい。この場合は、下部材４６とピン部材４８とで偏心ピンを形成していることになる。また、これとは逆に、上部材４４にピン部材４８を固定し、ピン部材４８に対して上部材４４が回転しないようにしてもよい。
【００７５】
また、図１２に示すシアピン９２のように、下部材４６の上面に円筒部材９４を設け、上部材４４の下面に円筒部材９６を設ける。そして、円柱状のピン部材９８の下部を円筒部材９４の挿入孔１００に挿入し、ピン部材９８の上部を円筒部材９６の挿入孔１０２に挿入して、ピン部材９８により下部材４６と上部材４４とを連結してもよい。
【００７６】
この場合、円筒部材９４、９６の側面に、芋ネジ１０４をねじ込む貫通した雌ネジを形成しておき、芋ネジ１０４を円筒部材９４、９６の内壁から突出させるようにねじ込んで、この芋ネジ１０４の先端部をピン部材９８の側面に押し付けるようにすれば、ピン部材９８を円筒部材９４、９６に固定することができる。
【００７７】
次に、本発明の第２の実施形態に係る免震構造物の固定装置、及び免震建物について説明する。
【００７８】
第２の実施形態は、第１の実施形態のシアピン３４の下部材４６を上部材４４よりも大きくしたものである。したがって、以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
【００７９】
図１３（ａ）の側断面図に示すように、第２の実施形態の免震構造物の固定装置１０６は、円板状の下部材１０８、円板状の上部材１１０、及び下部材１０８と上部材１１０とを連結する円柱状のピン部材１１２によって構成されるシアピン１１４を有している。下部材１０８は、シアピン１１４の下方から平面視したときに円形状になっており、上部材１１０は、シアピン１１４の上方から平面視したときに円形状になっている。
ピン部材１１２、下部材１０８、及び上部材１１０の材料は、第１の実施形態で示したピン部材４８、下部材４６、及び上部材４４の材料と同様である。
【００８０】
上プレート４０には上収容部としての平面視にて円形の貫通孔１１６が略鉛直に形成され、下プレート４２には下収容部としての平面視にて円形の貫通孔１１８が略鉛直に形成されている。
そして、シアピン１１４の上部材１１０を貫通孔１１６に着脱可能に挿入し、シアピン１１４の下部材１０８を貫通孔１１８に着脱可能に挿入した図１３（ｂ）の状態で、外乱による下プレート４２と上プレート４０との相対移動が拘束される。
【００８１】
このとき、貫通孔１１６周囲の複数箇所にはボルト１２０が設けられており、ボルト１２０をねじ込むことによって貫通孔１１６の周壁からボルト１２０の先端部を突出させ、このボルト１２０の先端部を上部材１１０の側壁に押し付けることにより上プレート４０に上部材１１０を固定している。
また、ボルト１２２により下プレート４２の下面に複数取り付けられた受け金具１２４に下部材１０８が支持されることによって、シアピン１１４は貫通孔１１６、１１８内に保持されている。
【００８２】
貫通孔１１６の大きさは、シアピン１１４の上部材１１０の挿入が可能な範囲で、できるだけ小さく形成されており、貫通孔１１６と上部材１１０との間に隙間を有さないようになっている。また、貫通孔１１８の大きさは、シアピン１１４の下部材１０８の挿入が可能な範囲で、できるだけ小さく形成されており、貫通孔１１８と下部材１０８との間に隙間を有さないようになっている。
【００８３】
ここで、シアピン１１４が挿入される下収容部としての貫通孔１１８と上収容部としての貫通孔１１６は、外乱によって下部構造体１４と上部構造体１２とが相対移動する前の初期状態（図１３（ａ）の状態）では、貫通孔１１８の中心と貫通孔１１６の中心とが平面視にて一致するように貫通孔１１８と貫通孔１１６とが配置されており、また、貫通孔１１６より大きい貫通孔１１８の半径Ｒ２は、貫通孔１１８より小さい貫通孔１１６の半径Ｒ１よりも所定値Ｓ以上長くなっている（Ｒ２≧Ｒ１＋Ｓ）。
【００８４】
下部材１０８の中心からずれた位置には貫通孔６６が形成され、この貫通孔６６にピン部材１１２の下部を挿入することによって下部材１０８にピン部材１１２の下部が連結される。また、上部材１１０の中心からずれた位置には貫通孔８０が形成され、この貫通孔８０にピン部材１１２の上部を挿入することによって上部材１１０にピン部材１１２の上部が連結される。
【００８５】
そして、ボルト７８、８６、及び固定部材７６、８４によって、下部材１０８、ピン部材１１２、及び上部材１１０が一体化されて、図１３（ａ）に示すようなシアピン１１４を形成する。また、このとき、ピン部材１１２の下部中心から下部材１０８の中心までの下部水平距離Ｌ２と、ピン部材１１２の上部中心から上部材１１０の中心までの上部水平距離Ｌ１とは等しく（Ｌ１＝Ｌ２）、さらに、下部水平距離Ｌ２と上部水平距離Ｌ１との合計が所定値Ｓ以上になっている（Ｌ１＋Ｌ２≧Ｓ）。
また、ピン部材１１２の中心軸を回転軸にして、下部材１０８と上部材１１０とを相対的に回転させることにより、シアピン１１４の形状（平面視における下部材１０８と上部材１１０との相対的な配置）を変更することができる。
【００８６】
次に、本発明の第２の実施形態に係る免震構造物の固定装置、及び免震建物の作用及び効果について説明する。
【００８７】
第２の実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
図１３に示すように、例えば、レベル１程度よりも大きい風荷重やレベル１の中小規模程度以上の地震荷重の外乱がこの超高層建物１０に作用してピン部材１１２が破断し、この外乱による下部構造体１４と上部構造体１２との相対移動によって、超高層建物１０に所定値Ｓ以下の残留変形が生じて貫通孔１１８と貫通孔１１６とがずれた場合、まず、破断して分割されたシアピン１１４の下部材１０８と上部材１１０を、貫通孔１１８又は貫通孔１１６から取り除く。下部材１０８と上部材１１０は、別々に取り出してもよいが、例えば、下部材１０８と上部材１１０をボルト等で仮固定して一体化し、一度に取り出すようにすれば作業効率が上がるので好ましい。
【００８８】
次に、配置がずれた貫通孔１１８と貫通孔１１６とに対応した（平面視における下部材１０８と上部材１１０との相対的な配置が、平面視における貫通孔１１８と貫通孔１１６との相対的な配置と同じになっている）新たなシアピン１１４を、貫通孔１１８の開口から貫通孔１１６へ挿入することで新たなシアピン１１４の設置作業が完了する。
ここで、シアピン１１４が挿入される貫通孔１１８と貫通孔１１６は、外乱によって下部構造体１４と上部構造体１２とが相対移動する前の初期状態では、貫通孔１１８の中心と貫通孔１１６の中心とが平面視にて一致するように貫通孔１１８と貫通孔１１６とが配置されている。また、貫通孔１１８、１１６において、半径が大きい方の貫通孔１１８の半径Ｒ２は、半径が小さい方の貫通孔１１６の半径Ｒ１よりも所定値Ｓ以上長くなっている（Ｒ２≧Ｒ１＋Ｓ）。
【００８９】
よって、超高層建物１０に生じる残留変形が所定値Ｓ以下であれば、外乱によって下部構造体１４と上部構造体１２とが相対移動した後においても、貫通孔１１８が平面視にて貫通孔１１６を包含している。すなわち、シアピン１１４を挿入するときに下プレート４２（貫通孔１１８の縁部）が貫通孔１１６を塞がないので、下プレート４２（貫通孔１１８の縁部）が邪魔にならない。
【００９０】
また、シアピン１１４を貫通孔１１８、１１６に挿入する狭い場所で、シアピン１１４が挿入される貫通孔１１８、１１６の位置調整作業を行わなくてよい。よって、作業性の悪い場所でのシアピン１１４設置作業の手間を低減することができる。
【００９１】
また、シアピン１１４では、下部水平距離Ｌ２と上部水平距離Ｌ１との合計が所定値Ｓ以上になっているので、残留変形が所定値Ｓ以下であれば下部材１０８に形成された貫通孔６６の中心と上部材１１０に形成された貫通孔８０の中心とが平面視にて一致する位置を必ず求めることができる。
【００９２】
そして、下部材１０８と上部材１１０とをピン部材１１２の中心軸を回転軸にして相対的に回転させ、平面視における下部材１０８と上部材１１０の配置を平面視における貫通孔１１８と貫通孔１１６の配置に合わせることができる。すなわち、ずれた貫通孔１１６と貫通孔１１８とに挿入可能な形状のシアピン１１４を形成することができる。
【００９３】
また、このような、平面視における貫通孔１１６と貫通孔１１８の配置にシアピン１１４の形状（平面視における上部材１１０と下部材１０８との相対的な配置）を合わせるシアピン形状調整作業は、シアピン１１４を貫通孔１１８、１１６に挿入する狭い場所以外で行うことが可能である。例えば、シアピン１１４の挿入場所近く、免震構造物外の地上にある作業ヤード、又はシアピン１１４の製作工場等の作業性が良く、下部材と上部材の相対位置が目視にて確認し易い場所でシアピン形状調整作業を行うことができる。よって、作業性の悪い場所でのシアピン１１４の設置作業の手間を低減することができる。
【００９４】
次に、本発明の第３の実施形態に係る免震構造物の固定装置、及び免震建物とその作用及び効果について説明する。
【００９５】
第３の実施形態は、第１の実施形態のシアピン３４の下部材４６と貫通孔５２との間に隙間を形成したものである。したがって、以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
【００９６】
図１４の側断面図に示すように、第３の実施形態の免震構造物の固定装置１２６では、下部材４６の外周に沿って、下部材４６と下収容部としての貫通孔５２との間に隙間Ｕが形成されている。
これにより、超高層建物１０に発生する微振動による微小変位は隙間Ｕによって許容されるので、この微振動による荷重が繰り返しピン部材４８に伝達されない。よって、ピン部材４８の疲労破壊を防ぐことができる。
【００９７】
第３の実施形態では、下部材４６と下収容部としての貫通孔５２との間に隙間Ｕを形成した例を示したが、上部材４４と上収容部としての貫通孔５０との間に隙間Ｕを形成してもよい。
また、第３の実施形態を第２の実施形態の固定装置１０６に適用してもよい。すなわち、下部材１０８と貫通孔１１８との間、又は上部材１１０と貫通孔１１６との間に隙間Ｕを形成してもよい。
【００９８】
次に、本発明の第４の実施形態に係る免震構造物の固定装置、及び免震建物とその作用及び効果について説明する。
【００９９】
第４の実施形態は、第１の実施形態のピン部材４８の下部と下部材４６との間に隙間を形成したものである。したがって、以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
【０１００】
図１５（ａ）の側断面図に示すように、第４の実施形態の免震構造物の固定装置１２８では、シアピン１３４のピン部材１３２の下部外周に沿って、ピン部材１３２の下部と下部材４６との間に隙間Ｗが形成されている。
また、免震構造物の固定装置１２８を下プレート４２の下方から見た図１５（ｂ）の平面図に示すように、微小変位を許容し、シアピン１３４を設置するときの隙間保持具として機能する弾性体１３０を隙間Ｗに複数設けて、弾性体１３０とピン部材１３２の下部、及び弾性体１３０と下部材４６とを接合し、ピン部材１３２の下部を下部材４６に連結している。
【０１０１】
これにより、超高層建物１０に発生する微振動による微小変位は隙間Ｗによって許容されるので、この微振動による荷重が繰り返しピン部材１３２に伝達されない。よって、ピン部材１３２の疲労破壊を防ぐことができる。
【０１０２】
第４の実施形態では、ピン部材１３２の下部と下部材４６との間に隙間Ｗを形成した例を示したが、ピン部材１３２の上部と上部材４４との間に隙間Ｗを形成してもよい。
また、第４の実施形態を第２の実施形態の固定装置１０６に適用してもよい。すなわち、下部材１０８とピン部材１１２との間、又は上部材１１０とピン部材１１２との間に隙間Ｗを形成してもよい。
また、隙間Ｗに弾性体１３０を設けた例を示したが、微振動による微小変位を許容する領域をピン部材１３２の周囲に確保してピン部材１３２を下部材４６に連結する方法であればよい。
これらの連結方法で、ピン部材１３２に下部材４６が鉛直方向に十分に支持されない場合には、上部材４４のように、下部材４６の上面に鍔部を形成して貫通孔５２の上部周縁に形成した凹部にこの鍔部を引っ掛けて下部材４６を貫通孔５２に保持するようにすればよい。
さらに、弾性体１３０はシアピン１３４を設置した後に取り外してもよいし、弾性体１３０の替わりに隙間Ｗの全領域に粘弾性体を設けて、この粘弾性体を微小領域における減衰材として機能させてもよい。
【０１０３】
なお、第１〜第４の実施形態では、ハウジング２０の下端部に取り付けられた上プレート４０、及びハウジング２６の上端部に取り付けられた下プレート４２を取付け部材としたが、下部構造体１４に固定された取付け部材に下収容部（貫通孔５２、１１８）が形成されており、また、上部構造体１２に固定された取付け部材に上収容部（貫通孔５０、１１６）が形成されていればよい。
第１〜第４の実施形態で示した、上部材４４、１１０、下部材４６、１０８、及びピン部材４８、１１２、１３２の大きさは、所定値Ｓを考慮に入れた上で、材料強度、厚さ、及び太さ等に応じて適宜決めればよい。シアピンをコンパクトにすれば、挿入作業が容易になるので好ましい。
【０１０４】
また、第１〜第４の実施形態では、上ハウジング２０及び下ハウジング２６を角筒とした例を示したが、これに限らずに、他の断面形状の筒体を用いてもよいし、中空でない部材を用いて、内部に空間を形成させてもよい。
例えば、鉄の塊、コンクリートの塊、及び鉄板等に下収容部（貫通孔５２、１１８）又は上収容部（貫通孔５０、１１６）を形成し、これらの鉄の塊、コンクリートの塊、及び鉄板等を下部構造体１４の上面や上部構造体１２の下面に固定してもよい。
また、下収容部（貫通孔５２、１１８）又は上収容部（貫通孔５０、１１６）は、ハウジング等の取付け部材を用いずに下部構造体１４や上部構造体１２に直接形成してもよい。
【０１０５】
また、第１〜第４の実施形態では、下部材４６、１０８の貫通孔６６、及び上部材４４、１１０の貫通孔８０にピン部材４８、１１２、１３２を挿入して連結した例を示したが、ピン部材４８、１１２、１３２の中心軸を回転軸にして、下部材４６、１０８と上部材４４、１１０とが相対的に回転することができる連結方法であればよい。また、貫通孔６６、８０は、凹部としてもよい。
また、第１〜第４の実施形態で示したピン部材４８、１１２、１３２の切り欠き部６８はなくてもよい。
【０１０６】
また、第１の実施形態で示した下部材４６、ピン部材４８、及び上部材４４を鋳造等により一体化したシアピンとしてもよいし、第２の実施形態で示した下部材１０８、ピン部材１１２、及び上部材１１０を鋳造等により一体化したシアピンとしてもよい。
また、第１〜第４の実施形態では、下収容部を平面視にて円形の貫通孔５２、１１８とし、上収容部を平面視にて円形の貫通孔５０、１１６としたが、シアピン３４、１１４、１３４の挿入側でない下収容部又は上収容部は、貫通していない平面視にて円形の凹部としてもよい。
【０１０７】
また、第１〜第４の実施形態で示した所定値Ｓは、免震装置の性能、免震構造物の規模、シアピンの大きさ等を考慮して適宜決めればよい。例えば、第１、第２の実施形態で示した免震構造物の固定装置１６、１０６を一般の建物に用いる場合には、建物の許容残留変形の値（レベル１程度よりも大きな風荷重やレベル１の中小規模程度以上の地震荷重を受けたときに発生する建物の残留変形の予測最大値）とするのが好ましい。
この場合、第３、第４の実施形態における隙間Ｕ、Ｗの水平距離は、下部材４６が貫通孔５２に当たるまで（図１４を参照のこと）又はピン部材１３２が貫通孔６６に当たるまで（図１５を参照のこと）の建物の変形量となり、所定値Ｓ（建物の許容残留変形の値）の一部となる。
【０１０８】
また、第１〜４の実施形態では、免震層を基礎層Ｇとし、この基礎層Ｇに免震構造物の固定装置１６、１０６、１２６、１２８を設けた例を示したが、免震層を建物の中間層とし、この中間層に免震構造物の固定装置１６、１０６、１２６、１２８を設けてもよい。
【０１０９】
また、第１の実施形態で示したボルト６４による上部材４４の固定や、第２の実施形態で示したボルト１２０による上部材１１０の固定は行わなくてもよい。第３、第４の実施形態のように、隙間Ｕ、Ｗを有する場合には、上部材４４、１１０が動いてしまうと隙間Ｕ、Ｗの大きさが変わってしまうので、第１、第２の実施形態のように、ボルト６４、１２０によって上部材４４、１１０を固定するのが好ましい。
【０１１０】
また、第１〜第４の実施形態で示したシアピン３４、１１４、１３４のピン部材４８、１１２、１３２が破断した後、新たなシアピン３４、１１４、１３４を挿入するときに、新たなシアピン３４、１１４、１３４を製作してもよいし、上部材４４、１１０や下部材４６、１０８が損傷又は破壊等していなければ、それらの部材は再度使用してもよい。
【０１１１】
また、第１の実施形態で説明したように、免震建物に生じた残留変形（上収容部としての貫通孔と下収容部としての貫通孔との相対位置）がわかれば、一意にシアピン３４の形状が決まるので、下げ振りなどを免震構造物の固定装置１６、１０６、１２６、１２８に設置しておき、上収容部としての貫通孔と下収容部としての貫通孔との相対位置の計測を行うとよい。
また、いちいち図９で示したような作図をその都度行わなくても、上収容部としての貫通孔と下収容部としての貫通孔との相対位置に応じた上部材とピン部材と下部材の位置関係を図表にしておけばよい。
【０１１２】
また、第１〜４の実施形態では、免震構造物の固定装置１６、１０６、１２６、１２８をＲＣ造の超高層建物１０に適用した例を示したが、さまざまな構造や規模の新築及び改修建物への適用が可能である。
【０１１３】
これまで述べたように、第１〜第４の実施形態で示した本発明の免震構造物の固定装置１６、１０６、１２６、１２８は、シアピン３４、１１４、１３４を挿入する場所（作業性の悪い場所）でのシアピン３４、１１４、１３４の設置作業の手間を低減することができるものである。
そして、免震建物が、本発明の免震構造物の固定装置１６、１０６、１２６、１２８を有することにより、シアピン３４、１１４、１３４を挿入する場所（作業性の悪い場所）でのシアピン３４、１１４、１３４の設置作業の手間を低減することが可能な免震建物を提供することができる。
【０１１４】
例えば、引用文献１の耐風シアピン挿入装置３１４のような固定装置では、下部材（下ブッシュ３２４）、ピン部材（シアピン３３２）、及び上部材（上ブッシュ３２６）を別々の部材とし、ピン部材を挿入する孔の位置調整を行った後にピン部材を挿入するので、固定装置が設置されることによって狭く、かつ暗くなった作業性の悪い場所でピン部材挿入以外の作業も行わなければならない。よって、シアピン設置の作業が煩雑になる。
【０１１５】
これに対して、本発明の免震構造物の固定装置１６、１０６、１２６、１２８では、シアピン３４、１１４、１３４を構成する下部材４６、１０８、ピン部材４８、１１２、１３２、及び上部材４４、１１０が一体となっている。そして、下部構造体１４と上部構造体１２の相対移動によってずれた下収容部（貫通孔５２、１１８）と上収容部（貫通孔５０、１１６）の配置に合わせた形状のシアピン３４、１１４、１３４を下収容部（貫通孔５２、１１８）及び上収容部（貫通孔５０、１１６）に挿入することで、引用文献１の耐風シアピン挿入装置３１４のような固定装置では必要とされる、シアピン挿入場所で行うシアピン挿入孔の位置調整作業を省くことができる。
【０１１６】
本発明のシアピン３４、１１４、１３４は、鋳造等により一体に形成されたものでもよいが、第１〜第４の実施形態で示したような、形状を変更できるシアピン３４、１１４、１３４を用いる場合においても、ずれた下収容部（貫通孔５２、１１８）と上収容部（貫通孔５０、１１６）の配置にシアピン３４、１１４、１３４の形状を合わせるシアピン形状調整作業をシアピン３４、１１４、１３４の挿入場所以外の場所（例えば、シアピンの挿入場所近く、現場の屋外ヤード、又はシアピン製作工場等）で行うことができるので、作業性の悪い場所でのシアピン設置作業の手間を低減することができる。
【０１１７】
以上、本発明の第１〜第４の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、第１〜第４の実施形態を組み合わせて用いてもよいし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る免震建物を示す立面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る免震構造物の固定装置を示す説明図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る免震構造物の固定装置を示す側断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るシアピンを示す斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るシアピンの上下部材とピン部材との連結方法を示す説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る下収容部と上収容部の配置を示す説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係るシアピン形状の調整方法を示す説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係るシアピン形状の調整方法を示す説明図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係るシアピンの変形例を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係るシアピンの変形例を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る免震構造物の固定装置を示す側断面図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る免震構造物の固定装置を示す側断面図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態に係る免震構造物の固定装置を示す側断面図及び平面図である。
【図１６】従来の免震構造物の固定装置を示す説明図である。
【図１７】従来の免震構造物の固定装置を示す説明図である。
【図１８】従来の耐風シアピン挿入装置を示す説明図である。
【図１９】従来の耐風シアピン挿入装置におけるシアピン挿入孔の位置調整方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１０  超高層建物（免震構造物、免震建物）
１２  上部構造体
１４  下部構造体
１６、１０６、１２６、１２８  免震構造物の固定装置
４０  上プレート（取付け部材）
４２  下プレート（取付け部材）
４４、１１０  上部材
４６、１０８  下部材
４８、９８、１１２、１３２  ピン部材
５０  貫通孔（上収容部）
５２  貫通孔（下収容部）
６８  切欠き部
８８  中心軸
Ｉ１：下収容部の中心
Ｉ２：上収容部の中心
Ｊ１：ピン部材の下部中心
Ｊ２：ピン部材の上部中心
Ｌ１：上部水平距離
Ｌ２：下部水平距離
Ｒ１：上収容部の半径
Ｒ２：下収容部の半径
Ｓ：所定値
Ｕ、Ｗ：隙間
【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】
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【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】
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【図１８】
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【図１９】
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