(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部構造物に固着される下部取付部材と、下部構造物に対して免震装置を介して水平方向に可動となるように配された上部構造物に固着される上部取付部材と、上部構造物の下部構造物に対する相対的な水平方向の所定量以上の変位を制限すべく、上部取付部材及び下部取付部材に連結された可撓性の連結部材を有する変位制限手段とを具備しており、上部取付部材及び下部取付部材のうちの少なくとも一方は、上部構造物及び下部構造物のうちの対応の構造物に埋設される鉄筋に固着されるようになっており、変位制限手段は、下部取付部材に形成された貫通孔を通って下部取付部材に係合される下部のシャクルと、上部取付部材に形成された貫通孔を通って上部取付部材に係合される上部のシャクルとを具備しており、連結部材は、上部及び下部のシャクルに掛け回された無端の紐状体である構造物変位制限装置。
【請求項２】
上部取付部材及び下部取付部材の間で、可撓性の連結部材を下部構造物から浮き上がらせるように上部構造物に吊り下げる吊り下げ具を更に具備しており、吊り下げ具は、下部取付部材の上方において上部構造物に部分的に埋設されて配されている請求項１に記載の構造物変位制限装置。
【請求項３】
下部構造物に固着される下部取付部材と、下部構造物に対して免震装置を介して水平方向に可動となるように配された上部構造物に固着される上部取付部材と、上部構造物の下部構造物に対する相対的な水平方向の所定量以上の変位を制限すべく、上部取付部材及び下部取付部材に連結された可撓性の連結部材を有する変位制限手段と、上部取付部材及び下部取付部材の間で、可撓性の連結部材を下部構造物から浮き上がらせるように上部構造物に吊り下げる吊り下げ具とを具備しており、上部取付部材及び下部取付部材のうちの少なくとも一方は、上部構造物及び下部構造物のうちの対応の構造物に埋設される鉄筋に固着されるようになっており、吊り下げ具は、下部取付部材の上方において上部構造物に部分的に埋設されて配されている構造物変位制限装置。
【請求項４】
連結部材は、無端の紐状体である請求項３に記載の構造物変位制限装置。
【請求項５】
連結部材は、ナイロン製である請求項１から４のいずれか一項に記載の構造物変位制限装置。
【請求項６】
上部取付部材及び下部取付部材のうちの少なくとも一方は、上部構造物及び下部構造物のうちの対応の構造物に部分的に埋設されるようになっている請求項１から５のいずれか一項に記載の構造物変位制限装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の構造物変位制限装置と、上部構造物及び下部構造物と、上部構造物を下部構造物に対して水平方向に可動とするように、上部構造物及び下部構造物間に介在された免震装置とを具備しており、上部取付部材及び下部取付部材のうちの少なくとも一方が、上部構造物及び下部構造物のうちの対応の構造物に埋設される鉄筋に溶接により固着されていると共に構造物に部分的に埋設されている構造体。
【請求項８】
鉄筋が埋設される構造物の部位は、コンクリート製である請求項７に記載の構造体。
【請求項９】
上部構造物は、免震装置として滑り免震装置を介して下部構造物に対して水平方向に可動に配されている請求項７又は８に記載の構造体。
【請求項１０】
上部構造物が戸建住宅である請求項７から９のいずれか一項に記載の構造体。
【請求項１１】
免震装置は、上方に向かって凹状の摺動面を有していると共に下部構造物に固着された下沓と、下方に向かって凹状の摺動面を有していると共に上部構造物に固着された上沓と、下沓と上沓との間に介在された摺動体とを具備している請求項７から１０のいずれか一項に記載の構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビル、高架高速道路、橋若しくは戸建家屋等の上部構造物と基礎等の下部構造物との間に免震装置を介在させた構造体において、地震、風等による上部構造物の変位を制限する構造物変位制限装置及びそれを用いた構造体に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
地震による下部構造物の振動を上部構造物に伝達しないようにする免震装置として、例えば、下部構造物と上部構造物との間に平坦な滑り材を介在させた滑り免震装置、上方に向かって凹状の摺動面を有した下沓を下部構造物に、上部構造物に下方に向かって凹状の面を有した上沓を夫々取り付けて、下沓と上沓との間に摺動体を介在させた振り子型の滑り免震装置、下部構造物と上部構造物との間にころ部材を介在させた転がり免震装置、下部構造物と上部構造物との間に積層ゴムを介在させた積層ゴム免震装置等が知られている。
【０００３】
免震効果を十分に得るために免震装置により下部構造物に対する上部構造物の剛性を低くすることは、他方では上部構造物が下部構造物に対して水平方向に移動され易いということであり、斯かる免震装置に支えられた上部構造物に偶々生じ得る過大な強風が吹き付けられて上部構造物が免震装置の動作範囲を超えて大きく水平方向に移動されると、例えば振り子型の滑り免震装置の場合には、摺動体が下沓と上沓との間から外れてしまい正常状態への復帰が不可能となる上に、上部構造物に甚大な損傷を与える虞がある。このような虞は、上部構造物が比較的軽量な戸建住宅に予期しない強風が吹き付けられる場合又は予期しない大きな加速度をもった地震が生じる場合に特にある。
【０００４】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、軽量構造物に免震装置を用いた場合であっても、強風又は地震による上部構造物の下部構造物に対する水平方向の過大な変位を防止でき、而して、上部構造物の損傷等を防止できる構造物変位制限装置及びそれを用いた構造体を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による構造物変位制限装置は、下部構造物に固着される下部取付部材と、この下部構造物に対して免震装置を介して水平方向に可動となるように配された上部構造物に固着される上部取付部材と、上部構造物の下部構造物に対する相対的な水平方向の所定量以上の変位を制限すべく、上部取付部材及び下部取付部材に連結された可撓性の連結部材を有する変位制限手段とを具備しており、ここで、上部取付部材及び下部取付部材のうちの少なくとも一方は、上部構造物及び下部構造物のうちの対応の構造物に埋設される鉄筋に固着されるようになっている。
【０００６】
本発明の構造物変位制限装置によれば、変位制限手段により上部構造物の下部構造物に対する相対的な水平方向の所定量以上の変位を行わせないようにできるために、軽量構造物に免震装置を用いた場合であっても、強風又は地震による上部構造物の下部構造物に対する水平方向の過大な変位を防止できる上に、上部取付部材及び下部取付部材のうちの少なくとも一方が、上部構造物及び下部構造物のうちの対応の構造物に埋設される鉄筋に固着されるようになっているために、斯かる上部取付部材及び下部取付部材が上部構造物及び下部構造物から外れることがなくしっかりと上部構造物及び下部構造物に固着される結果、極めて高い信頼性をもった変位制限機能を提供し得る。
【０００７】
本発明において連結部材は、金属製であってもよいが、腐食（錆）の観点から、合成樹脂製であることが好ましく、特に好ましくは、機械的強度の大きいナイロン製であり、また、好ましくは、無端の紐状体である。無端の紐状体としては、金属製若しくはナイロン等の合成樹脂製の単線からなる例えば無端ワイヤ又は金属製若しくはナイロン等の合成樹脂製の複線を撚ったり編んだりしてなる例えば無端ワイヤであってもよく、更には、金属製のチェーンであっても又はこれらの組み合わせからなっていてもよい。
【０００８】
本発明において変位制限手段は、連結部材に加えて、好ましくは、下部取付部材に形成された貫通孔を通って下部取付部材に係合される下部のシャクルと、上部取付部材に形成された貫通孔を通って上部取付部材に係合される上部のシャクルとを具備しており、この場合、連結部材は、上部及び下部のシャクルに掛け回された無端の紐状体である。
【０００９】
斯かるシャクルを用いることにより、現場施工が極めて容易となる上に、連結部材の交換等の保守を簡単に行い得る。
【００１０】
本発明においては、上部取付部材及び下部取付部材のうちの少なくとも一方は、好ましくは、上部構造物及び下部構造物のうちの対応の構造物に部分的に埋設されるようになっている。なお、本発明において更に好ましくは、上部取付部材及び下部取付部材の両方が上部構造物及び下部構造物のうちの対応の構造物に部分的に埋設されるようになっている。
【００１１】
本発明の構造物変位制限装置は、好ましくは、上部取付部材及び下部取付部材の間で、可撓性の連結部材を下部構造物から浮き上がらせるように上部構造物に吊り下げる吊り下げ具を更に有しており、ここで、吊り下げ具は、下部取付部材の上方において上部構造物に部分的に埋設されて配されている。
【００１２】
上記のように、吊り下げ具を更に具備していると、可撓性の連結部材の下部構造物への接触を避けることができ、可撓性の連結部材の下部構造物に対する摺動による当該可撓性の連結部材の摩耗等の損傷をなくし得る。
【００１３】
本発明に係る第一の態様の構造体は、上記のいずれかの態様の構造物変位制限装置と、上部構造物及び下部構造物と、上部構造物を下部構造物に対して水平方向に可動とするように、上部構造物及び下部構造物間に介在された免震装置とを具備しており、ここで、上部取付部材及び下部取付部材のうちの少なくとも一方は、上部構造物及び下部構造物のうちの対応の構造物に埋設される鉄筋に溶接により固着されていると共に構造物に部分的に埋設されている。
【００１４】
斯かる第一の態様の構造体において、好ましくは、本発明の第二の態様の構造体のように、鉄筋が埋設される構造物の部位は、コンクリート製であり、本発明の第三の態様の構造体のように、上部構造物は、免震装置として滑り免震装置を介して下部構造物に対して水平方向に可動に配されており、本発明の第四の態様の構造体のように、上部構造物が戸建住宅であり、本発明の第五の態様の構造体のように、免震装置は、上方に向かって凹状の摺動面を有していると共に下部構造物に固着された下沓と、下方に向かって凹状の摺動面を有していると共に上部構造物に固着された上沓と、下沓と上沓との間に介在された摺動体とを具備している。
【００１５】
以下、本発明及びその実施の形態の好ましい例を、図を参照して詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例に何等限定されないのである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１から図４において、本例の構造物変位制限装置１は、下部構造物としてのコンクリート製の基礎２に固着された下部取付部材３と、基礎２に対して免震装置４を介して水平方向Ｈに可動となるように配された上部構造物としての戸建住宅５に固着された上部取付部材６と、戸建住宅５の基礎２に対する相対的な水平方向Ｈの所定量以上の変位を制限すべく、下部取付部材３及び上部取付部材６に連結された可撓性の連結部材としてのナイロン製であって無端の紐状体である無端ワイヤ７を有する変位制限手段８とを具備している。
【００１７】
コンクリート製の基礎２には、鉄筋１１がコンクリートに埋設されて張設されており、貫通孔１２が形成された下部取付部材３は、部分的に基礎２に埋設されていると共に基礎２に埋設されている部位１３において鉄筋１１に溶接により固着されている。
【００１８】
免震装置４は、戸建住宅５を基礎２上で水平方向Ｈに可動となるように支持すべく、戸建住宅５のコンクリート製の架台１５の下に複数個配されており、本例では各免震装置４は、上方に向かって凹状の摺動面１６を有していると共に基礎２に固着された下沓１７と、下方に向かって凹状の摺動面１８を有していると共に架台１５に固着された上沓１９と、下沓１７と上沓１９との間に介在された摺動体２０とを具備した振り子型の滑り免震装置であって、基礎２に対する架台１５の水平方向Ｈの相対的な移動を図５に示すように摺動体２０の摺動面１６及び１８に対する摺動によって許容するようになっている。
【００１９】
戸建住宅５のコンクリート製の架台１５には、鉄筋２４及び４４がコンクリートに埋設されて張設されており、貫通孔２５が形成された上部取付部材６は、部分的に架台１５に埋設されていると共に架台１５に埋設されている部位２６において鉄筋１１に溶接により固着されている。
【００２０】
変位制限手段８は、無端ワイヤ７に加えて、下部取付部材３に形成された貫通孔１２を通って下部取付部材３に係合される下部のシャクル３１と、上部取付部材６に形成された貫通孔２５を通って上部取付部材６に係合される上部のシャクル３２とを具備しており、無端ワイヤ７は、上部及び下部のシャクル３１及び３２に掛け回されている。シャクル３１及び３２の夫々は、Ｕ字部材３３と、Ｕ字部材３３に螺合されたピン部材３４とを具備している。
【００２１】
本例では、構造物変位制限装置１は、基礎２に対して架台１５が水平方向Ｈに相対的に移動していない際にも、上部取付部材６及び下部取付部材３の間で、無端ワイヤ７を基礎２から浮き上がらせて無端ワイヤ７が基礎２に接触しないようにするために、無端ワイヤ７を架台１５に吊り下げる吊り下げ具４１を更に具備しており、吊り下げ具４１は、下部取付部材３の上方において架台１５に部分的に埋設されて配されており、貫通孔４２が形成された吊り下げ具４１もまた、架台１５に埋設されている部位４３において鉄筋４４に溶接により固着されており、無端ワイヤ７は、吊り下げ具４１の貫通孔４２に余裕をもって挿通されて吊り下げ具４１により架台１５に吊り下げられている。
【００２２】
以上の構造物変位制限装置１と、上部構造物である戸建住宅５及び下部構造物である基礎２と、戸建住宅５を基礎２に対して水平方向Ｈに可動とするように、戸建住宅５及び基礎２間に介在された免震装置４とを具備して、上部取付部材６及び下部取付部材３の夫々が戸建住宅５の架台１５及び基礎２の夫々に埋設される鉄筋２４及び１１に溶接により夫々固着されていると共に架台１５及び基礎２にその部位２６及び１３で部分的に埋設されている構造体５１では、地震により基礎２が水平方向Ｈに振動すると、摺動体２０が摺動面１６及び１８に対して摺動する結果、戸建住宅５への基礎２の地震動の伝達が抑制されて、戸建住宅５は地震動に対して免震される。
【００２３】
図４に示す状態で、過大な強風が吹いて戸建住宅５が基礎２に対して設計に用いた地震による振動よりも大きく水平方向Ｈに変位されると、無端ワイヤ７が図５に示すようにシャクル３１及び３２を介して上部取付部材６及び下部取付部材３間で緊張される結果、戸建住宅５のそれ以上の水平方向Ｈの変位を規制して、摺動体２０が摺動面１６及び１８から外れて上沓１９及び下沓１７の間から脱落することを防ぐようになっている。
【００２４】
このように構造物変位制限装置１によれば、変位制限手段８により戸建住宅５の基礎２に対する相対的な水平方向Ｈの所定量以上の変位を行わせないようにできるために、戸建住宅５のような軽量構造物に免震装置４を用いた場合であっても、強風による戸建住宅５の水平方向Ｈの過大な変位を防止できる上に、上部取付部材６及び下部取付部材３の夫々が、戸建住宅５の架台１５及び基礎２の夫々に埋設される鉄筋２４及び１１に固着されているために、斯かる上部取付部材６及び下部取付部材３が戸建住宅５の架台１５及び基礎２から外れることがなくしっかりと戸建住宅５の架台１５及び基礎２に固着される結果、極めて高い信頼性をもった変位制限機能を提供し得る。
【００２５】
なお、上記の例では、戸建住宅５の架台１５をコンクリート製としたが、これに代えて、架台１５を鉄板等の金属製としてもよく、この場合には、鉄板等の金属製の架台１５に上部取付部材６を溶接等により固着するとよい。
【００２６】
また、上記の例では、一個の構造物変位制限装置１を架台１５及び基礎２の間に介在させたが、図６に示すように複数個の構造物変位制限装置１を架台１５及び基礎２の間に介在させて、戸建住宅５の水平方向Ｈの種々の方向の過大な変位に対して分担してこれを制限させるようにしてもよく、更に、吊り下げ具４１を省いて構成してもよい。また、構造物変位制限装置１は、過大な地震に対しても強風による場合と同様に機能し得る。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、軽量構造物に免震装置を用いた場合であっても、強風又は地震による上部構造物の水平方向の過大な変位を防止でき、而して、上部構造物の損傷等を防止できる構造物変位制限装置及びそれを用いた構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の好ましい一例の説明図である。
【図２】図１に示す例のＩＩ−ＩＩ線矢視説明図である。
【図３】図１に示す例のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視説明図である。
【図４】図１に示す例の全体説明図である。
【図５】図１に示す例の動作説明図である。
【図６】本発明の実施の形態の好ましい他の例の説明図である。
【符号の説明】
１  構造物変位制限装置
２  基礎
３  下部取付部材
４  免震装置
６  上部取付部材
７  無端ワイヤ
８  変位制限手段
【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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