説明

免震構造、及び構造物

【課題】大地震等で大きな外乱が加わっても、免震効果を発揮する。
【解決手段】PC鋼材104が構造物20を鉛直方向(Z方向)に支持し、構造物20を浮き上がらせている。よって、地震等による外乱で構造物20に水平方向及び鉛直方向に振動が発生すると、構造物20と免震ピット50とが水平方向及び鉛直方向に相対変位して免震効果を発揮すると共に、PC鋼材104の弦の剛性によって復元力が発揮される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、免震構造、及び構造物に関する。
【背景技術】
【0002】
構造物と地盤との間に免震支承を配置し、地震時に構造物に伝達される水平方向の揺れを低減させる免震構造が実現されている。
【0003】
特許文献1と特許文献2には、上部構造体が免震支承を介して下部構造体に支持された免震構造において、上部構造体が所定量変位したときに、一端が上部構造体に固定され他端が下部構造体に固定された紐状体やワイヤーで、上部構造体の下部構造体に対する相対変位量を規制する構成(過大変形規制技術)が記載されている。
【0004】
特許文献3には、地盤上に滑り支承で支えられた構造物において、水平方向に直交するようにケーブルを張り、これらのケーブル両端が地盤側に固定されると共に、ケーブル中間部が軸方向にはスライド可能且つ軸方向と直交する方向には反力が伝達されるように構造物に連結することによって、長周期での大変形を許容する免震構造システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2002−286090号公報
【特許文献2】特開2003−227245号公報
【特許文献3】特開2006−16888号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
免震構造において復元力を得る手段としては、積層ゴム体を用いることが多い。しかし、積層ゴム体は、弾性変形する領域が狭い。また、大地震時に上部構造体と下部構造体とが大きく相対移動し、積層ゴムが大変形すると、積層ゴム体が破断する虞がある。
【0007】
また、このような大地震時の積層ゴム体の破断を防止するために過大変形を規制した場合、大地震時(過大変形規制時)の免震効果が十分に発揮されない。
或いは、仮に、大地震時の免震効果が十分発揮されても、想定を超える地震動(例えば、再現期間500年を超えるような大地震)における変形に対して、積層ゴム体の十分な冗長性(フェールセーフ機能)が求められることがある。
【0008】
本発明は、大地震等で大きな外乱が加わっても、免震効果を発揮することができる免震構造及び構造物を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項1の発明は、構造物の両外側にそれぞれ設けられた支持部と、前記支持部に設けられた巻掛部に巻き掛けられ且つ両端が前記構造物に固定された弾性を有する一本又は複数本の線材と、を備える。
【0010】
請求項1の発明では、構造物が線材の軸方向に沿って変位すると、線材は軸方向に移動(周回移動)する。別の言い方をすると、線材が配索方向に移動する。よって、構造物が線材の軸方向に変位すると、免震効果は発揮されるが、復元力は発揮されない。
一方、構造物が線材の軸方向と交差する方向に変位すると、線材が弾性変形し免震効果を発揮すると共に、線材の弦の剛性による復元力を発揮する。
【0011】
なお、線材に緩みがあると、緩み分、構造物が移動するまで、復元力は発揮されない。
【0012】
このように、構造物が線材の軸方向に変位しても線材は復元力を発揮せず、構造物が線材の軸方向と交差する方向に変位すると線材は復元力を発揮する。
【0013】
そして、線材の軸方向と交差する弾性変形領域、すなわち、弦の剛性に係る弾性変形領域は、積層ゴムなどの従来の復元材よりも大きくすることが可能である。よって、線材の軸方向と交差する方向への構造物の変位は、積層ゴムなどの従来の復元材よりも大きな変位を許容できる。したがって、大地震等で大きな外乱が加わっても免震効果が発揮される。
【0014】
また、線材の弾性変形(弦の剛性に係る弾性変形)の限界を超えた変位量となった場合は、線材が降伏することでエネルギー吸収効果を発揮し、振動を減衰させる。なお、ダンパーなどの減衰手段を別途設けることで、構造物に発生する振動を減衰させてもよい
【0015】
請求項2の発明は、前記線材が前記構造物を鉛直方向に支持し、前記構造物を浮き上がらせている。
【0016】
請求項2の発明では、線材が構造物を鉛直方向に支持し、構造物を浮き上がらせている。よって、構造物が鉛直方向に変位すると、線材の弦の剛性による復元力が発揮される。つまり、構造物を浮き上がらせない場合と比較して、鉛直方向にやわらかく支持している(鉛直方向の固有周期が長い)ため、鉛直方向の免震効果を有する。したがって、構造物は、線材によって鉛直方向と水平方向に対して免震支持されている。
【0017】
また、線材の弾性変形(弦の剛性に係る弾性変形)の限界を超えた変位量となった場合は、線材が降伏することでエネルギー吸収効果を発揮し、振動を減衰させる。なお、ダンパーなどの減衰手段を別途設けることで、構造物に発生する鉛直方向の振動を減衰させてもよい。
【0018】
請求項3の発明は、前記構造物の下側には基礎部が配置され、前記構造物と前記基礎部との間には、前記構造物を鉛直方向に支持しつつ、前記基礎部に対して水平方向に抵抗力を伴って相対移動可能に支持する免震手段が設けられている。
【0019】
請求項3の発明では、免震手段が構造物を鉛直方向に支持しているので、線材が構造物を鉛直方向に支持する必要がない。よって、線材は、水平方向の復元力のみを考慮して設定すればよい。
【0020】
ここで、免震手段の抵抗力を小さく設定すると、線材の剛性が小さくても復元される。そして、線材の剛性を小さく設定すると、構造物が大きく水平方向に変位するので、免震効果が大きくなる。
【0021】
線材は、積層ゴムなどの従来の復元材よりも、弦の剛性に係る弾性変形領域を大きくすることが可能である。よって、大地震等で大きな外乱が加わり、構造物が大きく相対移動しても、復元力が発揮される。
【0022】
更に、線材の弾性変形(弦の剛性に係る弾性変形)の限界を超えた変位量となった場合は、線材が降伏することでエネルギー吸収効果を発揮する。したがって、大地震であっても免震効果が発揮される。
【0023】
一方、免震手段の抵抗力を大きく設定すると、構造物を復元させるためには大きな復元力が必要とされる。しかし、線材の剛性を大きく設定することで、大きな復元力を得ることができる。
【0024】
なお、免震手段の抵抗力を大きく設定すると、大地震でないと(大きな加速度が加わらないと)構造物は変位しない(免震効果が発揮されない)。
【0025】
しかし、このことを利用し、大地震に対するフェールセーフ機能として、本免震構造を利用することができる。つまり、閾値よりも小さな振動(加速度)の場合は、構造物を変位させずに、免震以外の方法、すなわち、耐震構造や制震構造として外力に抵抗する。閾値以上の振動(加速度)の場合は、構造物を変位させ(構造物と基礎部とを相対変位させ)、構造物に伝達される外力の上限値を制限する。言い替えると、構造物が剛体であると仮定すると、閾値以上の振動が構造物に伝達されない構造である。
【0026】
また、地震後に構造物を原点復帰させることを考慮しない場合は、線材が早期に降伏する構成とすることで、早期にエネルギー吸収効果を発揮させてもよい。
【0027】
請求項4の発明は、前記免震手段は、前記基礎部の上部に設けられた下側滑り部材と、前記被免震造部の下部に設けられ、前記下滑り部材に支持される上側滑り部材と、を有する。
【0028】
請求項4の発明では、地震時に上側滑り部材と下側滑り部材との接触面に作用する摩擦係数を超える水平力が作用すると、上側滑り部材(構造物)が下側滑り部材上(基礎部上)を滑り免震効果を発揮する。また、上側滑り部材と下側滑り部材との接触面に作用する摩擦力が水平方向の抵抗力とされる。
【0029】
ここで、上側滑り部材と下側滑り部材との接触面に作用する摩擦係数を小さく設定すると、摩擦力(抵抗力)が小さくなり、免震効果が大きくなる。
【0030】
上側滑り部材と下側滑り部材との接触面に作用する摩擦係数を大きく設定すると、摩擦力(抵抗力)が大きくなり、フェールセーフ機能に適した免震構造となる。また、摩擦係数を大きく設定する場合は、摩擦係数の管理などが簡単でよいので、一般に摩擦係数を小さく設定する場合よりも低コストとなる可能性がある。
【0031】
請求項5の発明は、前記線材は、平面視において、少なくとも、第一方向と、前記第一方向と交差する第二方向と、に沿って配置されている。
【0032】
請求項5の発明では、線材は、平面視において、少なくとも、第一方向と、第一方向と交差する第二方向と、に沿って配置されている。
【0033】
よって、構造物が第一方向に変位した場合は、第二方向に沿って配置された線材の弦の剛性による復元力が発揮され、構造物が第二方向に変位した場合は、第一方向に沿って配置された線材の弦の剛性による復元力が発揮される。つまり、構造物が水平方向のどのように変位しても、線材の弦の剛性によって、復元力が発揮される。
【0034】
請求項6の発明は、前記線材は、平面視において、前記第一方向に沿って配置され且つ前記第一方向と直交する方向に並列に配置されると共に、第二方向に沿って配置され且つ前記第二の方向と直交する方向に並列に配置されている。
【0035】
請求項6の発明では、第一方向及び第二方向に沿って複数の線材が配置されているので、構造物に作用する復元力が確保される。
【0036】
請求項7の発明は、前記線材が、平面視において、放射状に配置されている。
【0037】
請求項7の発明では、線材が放射線状に配置されているので、構造物の水平方向の全方向の変位に対して、略同じ弦の剛性による復元力が発揮される。
【0038】
請求項8の発明は、前記線材は、平面視において、所定方向に沿って、一本、又は、前記所定方向と直交する方向に並列に複数配置され、少なくとも前記構造物の前記所定方向の変位に対して復元力を発揮する復元手段を有する。
【0039】
請求項8の発明では、構造物が所定方向(線材の軸方向)と交差する方向に変位すると、線材の弦の剛性による復元力が発揮される。
【0040】
また、構造物が所定方向(線材の軸方向)に沿って変位すると、線材は軸方向に移動(周回移動)する。別の言い方をすると、線材が配索方向に移動する。よって、構造物が線材の軸方向に変位すると復元力は発揮されない。しかし、別途設けられた復元手段によって復元力が発揮され復元される。
【0041】
請求項9の発明は、前記線材が、前記構造物に形成された貫通孔に挿通され、前記線材の両端が、前記構造物の側壁部に固定されている。
【0042】
請求項9の発明では、線材が構造物に形成された貫通孔に挿通され、線材の両端が構造物の側壁部に固定されている。よって、線材が構造物に形成された貫通孔に挿通されない場合に比べて、線材全体の長さ長く設定することができる。これにより、線材の断面積を小さくすることなく、剛性を小さく設定することができる。つまり、弾性変形可能な範囲を確保しつつ、剛性を小さく設定することができる。また、免震手段を有する構成において、大きな免震効果が得られる。
【0043】
請求項10の発明は、前記線材は、緊張材で構成され、前記緊張材には、緊張力が付与されている。
【0044】
請求項10の発明では、緊張力が加えられていると、緊張力による復元力が加えられる。よって、緊張力によって復元力が大きくなる。また、緊張力の大きさによって復元力を調整することも可能である。
【0045】
なお、全ての線材を緊張材として緊張力を付与した構成に限定されない。すなわち、複数の線材のうち、一部の線材のみを緊張材として緊張力を付与した構成であってもよい。
【0046】
また、緊張材の両端が構造物の側壁部に固定され、緊張材によって構造物を圧縮する方向に緊張力が付与される構成の場合、構造物は引張応力によるひび割れが防止又は抑制される。
【0047】
請求項11の発明は、前記支持部は、壁状とされ、前記線材は、平面視において、前記支持部の壁面に対して斜めに配置されている、請求項1〜請求項10に記載の免震構造とされている。
【0048】
請求項11の発明では、線材は、平面視において、壁状の支持部の壁面に対して斜めに配置されているので、線材から入力される引張荷重を、支持部の面内方向の軸力で受けることができる。
【0049】
よって、線材が壁面に直交に配置されている構成、すなわち、線材から入力される引張荷重を面外方向で受ける構成と比較し、線材から入力される引張荷重を受けるために必要な支持部の強度が容易に確保される。
【0050】
なお、平面視における壁面と線材との角度をθとすると、θの範囲は30°から60°程度が望ましく、更にθが45°の場合が直交する2方向の壁面に対して面内方向の軸力で処理できる点で更に望ましい。
【0051】
請求項12の発明は、一対の前記支持部に設けられた前記巻掛部は、水平方向を回転軸とするロールで構成されている。
【0052】
請求項12の発明では、線材がロールに巻き掛けられているので、線材が軸方向に移動(周回移動、配索方向に移動)する際の抵抗が小さい。
【0053】
なお、回転軸とロールとの間に、粘性体などの抵抗を設けることで、線材へのダメージを大きくすることなく、線材が軸方向に移動(周回移動、配索方向に移動)する際の抵抗を大きくすることができる。
【0054】
請求項13の発明は、請求項1〜請求項12のいずれ1項に記載の免震構造によって免震支持された構造物とされている。
【0055】
請求項13の発明では、請求項1〜請求項12のいずれ1項に記載の免震構造によって免震支持されているので、大地震であっても免震効果が発揮される構造物が構築される。
【発明の効果】
【0056】
請求項1に記載の発明によれば、線材は軸方向と交差する方向の弦の復元力のみを発揮するので、大地震等で大きな外乱が加わっても免震効果を発揮することができる。
【0057】
請求項2に記載の発明によれば、構造物は、軸方向と交差する方向の弦の復元力のみを発揮する線材によって鉛直方向と水平方向に対して免震支持されているので、大地震であっても鉛直方向と水平方向とに対して免震効果を発揮することができる。
【0058】
請求項3に記載の発明によれば、免震手段の抵抗力の設定によって、水平方向の免震効果を調整することができる。
【0059】
請求項4に記載の発明によれば、上側滑り部材と下側滑り部材との接触面に作用する摩擦係数を超える水平力が作用すると、上側滑り部材(構造物)が下側滑り部材上(基礎部上)を滑り、免震効果を発揮する。
【0060】
請求項5に記載の発明によれば、構造物が水平方向のどの方向に変位しても、線材の弦の剛性による復元力を発揮することができる。
【0061】
請求項6に記載の発明によれば、第一方向及び第二方向に沿って複数の線材が配置されているので、構造物に作用する復元力を確保することができる。
【0062】
請求項7に記載の発明によれば、線材が放射線状に配置されているので、構造物の水平方向の全方向の変位に対して、略同じ復元力を発揮することができる。
【0063】
請求項8に記載の発明によれば、構造物が所定方向(線材の軸方向)と交差する方向に変位すると線材が弦の剛性による復元力を発揮し、構造物が所定方向(線材の軸方向)に沿って変位すると復元手段が復元力を発揮する。
【0064】
請求項9に記載の発明によれば、線材の弦の剛性に係る弾性変形可能な範囲を確保しつつ、線材の剛性を小さく設定することができる。
【0065】
請求項10に記載の発明によれば、緊張力による復元力が加えられるので復元力を大きくすることができる。
【0066】
請求項11に記載の発明によれば、線材が壁面に直交又は略直交に配置されている構成と比較し、線材から入力される引張荷重を受けるために必要な支持部の強度を容易に確保することができる。
【0067】
請求項12に記載の発明によれば、線材が軸方向に移動(周回移動、配索方向に移動)する際の抵抗を小さくすることができる。
【0068】
請求項13に記載の発明によれば、大地震であっても免震効果が発揮される構造物を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【0069】
【図1】本発明の第一実施形態に係る免震構造が適用された構造物を模式的に示す一部断面を含む正面図である。
【図2】本発明の第一実施形態に係る免震構造の要部を模式的に示す断面斜視図である。
【図3】本発明の第一実施形態に係る免震構造の要部を模式的に示す平面図である。
【図4】図1の擁壁の要部を拡大した拡大図である。
【図5】PC鋼材を示す断面斜視図である。
【図6】外乱によって構造物が免震ピットに対してMK方向に変位した状態を模式的に示す図1に対応する正面図である。
【図7】外乱によって構造物が免震ピットに対してMK方向に変位した状態を模式的に示す図3に対応する平面図である。
【図8】外乱によって構造物が免震ピットに対してNK方向(鉛直方向上側)に変位した状態を模式的に示す図1に対応する正面図である。
【図9】本発明の第一実施形態に係る免震構造の第一変形例が適用された構造物を模式的に示す一部断面を含む正面図である。
【図10】本発明の第一実施形態に係る免震構造の第一変形例の要部を模式的に示す平面図である。
【図11】(A)は本発明の第一実施形態に係る免震構造の第二変形例が適用された構造物を模式的に示す一部断面を含む正面図であり、(B)は(A)のB部の拡大図である。
【図12】本発明の第一実施形態に係る免震構造の第三変形例が適用された構造物を模式的に示す一部断面を含む正面図である。
【図13】本発明の第一実施形態に係る免震構造の第四変形例が適用された構造物を模式的に示す一部断面を含む正面図である。
【図14】本発明の第一実施形態に係る免震構造の第五変形例が適用された構造物を模式的に示す一部断面を含む正面図である。
【図15】(A)は本発明の第一実施形態に係る免震構造の第五変形例の要部を模式的に示す一部断面を含む平面図であり、(B)は(A)の作業穴の部分を拡大した拡大図である。
【図16】本発明の第一実施形態に係る免震構造の第六変形例の要部を模式的に示す平面図である。
【図17】本発明の第一実施形態に係る免震構造の第七変形例の要部を模式的に示す平面図である。
【図18】本発明の第一実施形態に係る免震構造の第八変形例の要部を模式的に示す平面図である。
【図19】本発明の第一実施形態に係る免震構造の第九変形例が適用された構造物を模式的に示す一部断面を含む正面図である。
【図20】本発明の第二実施形態に係る免震構造の要部を模式的に示す断面斜視図である。
【図21】本発明の第二実施形態に係る免震構造の要部を模式的に示す平面図である。
【図22】本発明の第三実施形態に係る免震構造が適用された構造物を模式的に示す一部断面を含む正面図である。
【図23】本発明の第三実施形態に係る免震構造の第一変形例が適用された構造物を模式的に示す一部断面を含む正面図である。
【図24】本発明の第三実施形態に係る免震構造の第二変形例が適用された構造物を模式的に示す一部断面を含む正面図である。
【図25】本発明の第三実施形態に係る免震構造の第三変形例が適用された構造物を模式的に示す一部断面を含む正面図である。
【図26】本発明の第三実施形態に係る免震構造の他の例が適用された構造物を模式的に示す一部断面を含む正面図である。
【図27】本発明の第四実施形態に係る免震構造が適用された構造物を模式的に示す一部断面を含む正面図である。
【図28】本発明の第四実施形態に係る免震構造が適用された免震床を模式的に示す一部断面を含む正面図である。
【図29】(A)は本発明の第四実施形態に係る免震構造が適用された免震台を模式的に示す一部断面を含む正面図であり、(B)は斜視図である。
【図30】滑り免震装置を模式的に示す一部断面を含む正面図である。
【図31】転がり免震装置を示す斜視図である。
【図32】(A)はPC鋼材の間隔を調整し、剛心位置を調整する例を説明する説明図であり、(B)はPC鋼材の断面積(太さ)を調整し、剛心位置を調整する例を説明する説明図であり、(C)はPC鋼材の本数を増やして剛心位置を調整する例を説明する説明図である。
【図33】「弦の剛性」を説明するための説明図である。
【図34】PC鋼材の軸方向の移動(周回移動、配索方向に移動)を説明する説明図であり、(A)はPC鋼材が軸方向に移動(周回移動、配索方向に移動)する前の状態を模式的に示し、(B)はPC鋼材が軸方向に移動(周回移動、配索方向に移動)した状態を模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【0070】
<第一実施形態>
図1〜図8を用いて、本発明の第一実施形態に係る免震構造によって免震支持された構造物について説明する。なお、図1の左右方向をX方向とし、鉛直方向をZ方向とし、X方向とZ方向とに直交する左右方向をY方向とする。また、Y方向に見る場合を正面視、X方向に見る場合を側面視、Z方向に見る場合を平面視とする。
【0071】
図1〜図3に示すように、第一実施形態の免震構造100によって免震支持された構造物20は、盤状の基部30と、基部30の上に構築された建物部22と、で構成されている。なお、各図において、基部30が実際よりも厚く図示されている等、模式的に図示されている。
【0072】
免震ピット50は、地盤12を掘削されて形成された凹部に設けられている。また、免震ピット50の底面50Uの周囲には擁壁72、74、76、78が設けられている(図3参照)。なお、本実施形態では、免震ピット50の底面50Uは、平面視略矩形状(本実施形態では略正方形)とされている(図3参照)。この免震ピット50の中に構造物20を構成する基部30が、底面50Uと間隔をあけて配置されている(詳細は後述する)。
【0073】
なお、図3に示すように、基部30における、擁壁72に対向した面を側壁32、擁壁74に対向した面を側壁34、擁壁76に対向した面を側壁36、擁壁78に対向した面を側壁38とする。
【0074】
図1に示すように、擁壁72、76は、地盤12中に打ち込まれた杭15で支持されている。また、図示は省略されているが、擁壁74、76(図3参照)も、地盤12中に打ち込まれた杭15で支持されている。
【0075】
また、免震ピット50の底面50Uは、地盤12が露出していてもよいが、防水等のためセメント層等が形成されていてもよい。
【0076】
基部30には、複数の貫通孔102が、X方向とY方向とに沿って形成されている。つまり、平面視において格子状に貫通孔102が、X方向とY方向とに沿って形成されている。なお、図1ではX方向に沿って配置された貫通孔102XFと貫通孔102XRのみ図示されている。また、他の図では、図が煩雑になるのを避けるため、貫通孔102の図示は省略されている(後述する貫通孔102に挿通されているPC鋼材104のみが図示されている)。
【0077】
なお、以降X方向に沿って配置されて部材には符号の後にXを付し、Y方向に沿って配置された部材には符号の後にYを付す。なお、XYを区別する必要がない場合は、適宜XYを省略して記載する。なお、後述する符号XYの後のA及びB、F及びRも区別する必要がない場合は、適宜省略して記載する。
【0078】
図1に示すように、対をなす貫通孔102XR、XFが正面視において左右いずれか一方を上側として傾斜して形成され、貫通孔102XR,XFのいずれか他方が正面視において左右いずれか他方を上側として傾斜して形成されている。つまり、貫通孔102XRと貫通孔102XFとは、正面視において、交差しX字状に形成されている。
【0079】
なお、本実施形態では、図1における正面視において貫通孔102XFが右側を上側として傾斜している(右側に向かって上り勾配に傾斜している)。貫通孔102XRが左側を上側として傾斜している(左側に向かって上り勾配に傾斜している)。
【0080】
同様に対をなす貫通孔102YR、YFが側面視において左右いずれか一方を上側として傾斜して形成され、貫通孔102YR,YFのいずれか他方が正面視において左右いずれか他方を上側として傾斜して形成されている。つまり、貫通孔102YRと貫通孔102YFとは、交差しX字状に形成されている。
【0081】
なお、本実施形態では、図1を右方向から見た側面視において、側面視に貫通孔102YFが右側を上側として傾斜している(右側に向かって上り勾配に傾斜している)。貫通孔102YRが左側を上側として傾斜している(左側に向かって上り勾配に傾斜している)。
ただし、前述したように、図1においては、貫通孔102YRと貫通孔102YFとは、図示が省略されている。
【0082】
図1と図4とに示すように、擁壁72には、巻掛孔708XFが形成されている。巻掛孔70XFの全体形状は、正面視において、基部30側を開口側として形成された略C字状(又は略U字状)とされている。
【0083】
より詳しく説明すると、巻掛孔708XFは、上部側の開口部と下部側の開口部とからそれぞれ略水平に形成された横孔部702XF及び横孔部706XFと、横孔部702XFと横孔部706XFとの孔端部間を上下方向に結ぶ縦穴部704XFと、で構成されている。
【0084】
巻掛孔708XFの横孔部702XFと縦穴部704XFとの境界部分、及び横孔部706XFと縦穴部704XFとの境界部分には、水平方向に配置された回転軸712と回転ロール714とを有する巻掛装置716が設けられている。なお、本実施形態においては、回転軸712と回転ロール714との間にオイルなどが充填されており、回転ロール714が所定の回転抵抗を持つように構成されている。
【0085】
図1に示すように、反対側の擁壁76にも、正面視において、基部30側を開口側として配置された略C字状(又は略U字状)の巻掛孔708XRが形成されている。
巻掛孔708XRの横孔部702XRと縦穴部704XRとの境界部分、及び横孔部706XRと縦穴部704XRとの境界部分には、巻掛装置716が設けられている。
【0086】
なお、巻掛孔708XF及び巻掛孔708XRは、各貫通孔102XR及び各貫通孔102XFに対応して、Y方向に並列に複数設けられている。
【0087】
また、図示は省略するが、擁壁74と擁壁78とにも、同様に側面視において、基部30側を開口側として配置された略C字状(又は略U字状)の巻掛孔708YF,708YRが形成されている。そして、巻掛孔708YF及び巻掛孔708YRも、各貫通孔102YR及び各貫通孔102YFに対応して、X方向に並列に複数設けられている。
【0088】
同様に、巻掛孔708YF,708YRの横孔部702YF、702YRと縦穴部704YF,704XRとの境界部分、及び横孔部706YF,706XRと縦穴部704YF,706YRとの境界部分にも、巻掛装置716が設けられている。
【0089】
図1〜図4に示すように、各貫通孔102Xと各巻掛孔708Xには、アンボンド型のPC鋼材104X(詳細は後述する)が挿通されている。PC鋼材104Xは、貫通孔102XFに挿通された一端104XAが側壁36に定着具99によって固定されている。また、貫通孔102XRに挿通された他端104XBが側壁32に定着具99によって固定されている。また、PC鋼材Xは、巻掛孔708Xの巻掛装置716の回転ロール714に巻き掛けられている。
【0090】
同様に各貫通孔102Yと巻掛孔708Yには、アンボンド型のPC鋼材104Yが挿通されている。PC鋼材104Yは、一端104YAが側壁34に定着具99によって固定され、他端104YBが側壁38に定着具99によって固定されている。また、PC鋼材Yは、巻掛孔708Xの巻掛装置716の回転ロール714に巻き掛けられている。
【0091】
このように、図2と図3に示すように、PC鋼材104Xは、平面視において、X方向沿って配置され且つX方向と直交するY方向に並んで配置されている。
一方、PC鋼材104Yは、平面視において、Y方向沿って配置されY方向と直交するX方向に並列に配置されている。
よって、PC鋼材104XとPC鋼材104Yとが、平面視において、格子状に配置されている(図3参照)。
【0092】
また、図1と図2とに示すように、各PC鋼材104は、一端104Aから貫通孔102Fの中を上側に配置された巻掛装置716に向かって上り勾配に配索され、他端104Bから貫通孔102Rの中を上側に配置された巻掛装置716に向かって上り勾配に配索されている。
【0093】
また、各PC鋼材104における下側の巻掛装置716間の水平配索部104Cは、基部30の底面30Uと免震ピット50の底面50Uとの間に配索されている(図1と図、図3、図4を参照)。
【0094】
各PC鋼材104には、緊張力が付与され、基部30にはプレストレス(圧縮力)が付与されている。
【0095】
そして、各PC鋼材104が構造物20(基部30)を鉛直方向に支持し、構造物20(基部30)を、免震ピット50の底面50Uから浮き上がらせている。よって、構造物20は、PC鋼材104によって鉛直方向と水平方向に対して免震支持されている(詳細は後述する)。
【0096】
なお、本実施形態においては、図1と図2とに示すように、構造物20の基部30の底面30Uと免震ピット50の底面50Uとは、オイルダンパー720で連結されている。オイルダンパー720は、X方向及びY方向に所定の間隔をあけて複数設けられている。
オイルダンパー720の両端は、X方向及びY方向の両方向に回転可能に連結されている。また、免震ピット50の底面50Uにはオイルダンパー720の端部が固定される固定部722が設けられている。
【0097】
ここで、PC鋼材104に緊張力を付与し、且つ、構造物20(基部30)を免震ピット50の底面50Uから浮き上がらせる方法の一例を説明する。
【0098】
まず、構造物20(基部30)をジャッキでジャッキアップして、構造物20(基部30)を免震ピット50の底面50Uから浮き上がらせる。
つぎに、PC鋼材104を貫通孔102と巻掛孔708とに挿通し、PC鋼材104の一端104Aと他端104Bとを固定する。
PC鋼材104の一端104Aと他端104Bとが固定されたのち、ジャッキアップを解除する(ジャッキを外す)。
【0099】
ジャッキアップが解除されると、構造物20が沈むと共にPC鋼材104に緊張力が付与され、且つ、構造物20(基部30)が免震ピット50の底面50Uから浮き上がった状態で保持される。なお、ジャッキアップが解除されて、構造物20が沈んだ状態で、免震ピット50の底面50Uと基部30の底面50Uとの間隔が設計値となるように、ジャッキアップする際の高さ等を設定しておく。
【0100】
そして、最後に基部30の底面30Uと免震ピット50の底面50Uとをオイルダンパー720で連結する。
【0101】
なお、上述した方法は、一例であって他の方法であってもよい。例えば、構造物20(基部30)を、クレーンなどで吊って、構造物20(基部30)を免震ピット50の底面50Uから浮き上がらせてもよい。
また、例えば、構造物20(基部30)を免震ピット50の底面50Uから浮き上がらせる前に、PC鋼材104を貫通孔102と巻掛孔708とに挿通しPC鋼材104の一端104Aと他端104Bとを固定し、構造物20(基部30)を免震ピット50の底面50Uから浮き上がらせたのち、PC鋼材104の緩みをとって再度一端104Aと他端104Bとを固定してもよい。
【0102】
つぎに、線材の一例としてのPC鋼材104について説明する。
図5に示すように、本実施形態のPC鋼材104は、素線(PC鋼より線)を複数束ねて構成された線状の材料とされると共に、強度が異なる素線が組合わされて構成された「混合ストランド」とされている。また、本実施形態では、強度が小さな素線107を中心部に配置し、強度が大きな素線103がその周りを囲むように配置されている。そして、外周にはポリエチレン等で構成されたシース106が被覆されている。
【0103】
つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。
PC鋼材104が構造物20を鉛直方向(Z方向)に支持し、構造物20を浮き上がらせている。よって、地震等による外乱で構造物20に水平方向及び鉛直方向に振動が発生すると、構造物20と免震ピット50とが水平方向及び鉛直方向に相対変位して免震効果を発揮すると共に、PC鋼材104の弦の剛性によって復元力が発揮される。
【0104】
つぎに、水平方向の免震効果と鉛直方向の免震効果とついて詳しく説明する。なお、説明を判りやすくするため、構造物20が水平方向に変位(移動)した状態の図6、図7及び図34と、構造物20が鉛直方向に変位(移動)した状態の図8と、に分けて説明するが、実際には、地震時などにおいては、構造物20は鉛直方向に斜めに振動する。
【0105】
「水平方向の変位」
図6、図7、図34に示すように、構造物20(の基部30)がX方向に沿って変位(移動)にすると(図では矢印MKで示すように右方向に変位)、X方向に沿って配置されたPC鋼材104Xの一端104Aと一端104AとがX方向(矢印MK方向)に移動する(図34(A)を参照)。
これにともない、回転ロール714が時計回り方向KKに回転し(図34(B)を参照)、PC鋼材104Xは矢印KXで示すように軸方向に移動(周回移動)する。別の言い方をすると、PC鋼材104Xが配索方向に移動する。
よって、構造物20がX方向、すなわちPC鋼材104Xの軸方向に変位してもPC鋼材104は復元力を発揮しない。
【0106】
なお、図34は、PC鋼材104の軸方向の移動(周回移動、配索方向に移動)を説明する説明図であり、(A)はPC鋼材104が軸方向に移動(周回移動、配索方向に移動)する前の状態を模式的に示しており、(B)はPC鋼材104が軸方向に移動(周回移動、配索方向に移動)した状態を模式的に示している。また、この図34は、PC鋼材104の動きを判りやすく(強調)するため、各部材は実際の大きさとは極端に異なって図示されている。
【0107】
一方、図7に示すように、Y方向に沿って配置されたPC鋼材104Yは、弦の剛性による復元力を発揮する。なお、「弦の剛性」についての詳細は、後述する。
【0108】
また、同様に構造物20のY方向に沿った変位に対しては、Y方向に沿って配置されたPC鋼材104Yが軸方向に移動(周回移動、配索方向に移動)する。よって、構造物20がY方向、すなわちPC鋼材104Yの軸方向に変位しても、PC鋼材104Yは復元力を発揮しない。一方、X方向に沿って配置されたPC鋼材104Xは、弦の剛性による復元力を発揮する。
【0109】
このように、本実施形態のようにPC鋼材104を配索することで、図34に示すように、PC鋼材104は軸方向には移動(周回移動、配索方向に移動)するので、PC鋼材104は軸方向の剛性による復元力は発揮せずに、軸方向と交差する方向の「弦の剛性」による復元力だけが発揮される。言い換えると、構造物20が水平方向に変位すると、PC鋼材104による弦の剛性によってのみ復元力が発揮される。
【0110】
なお、図6に示すように、構造物20の水平方向の変位に伴いオイルダンパー720が伸長し、振動を減衰させる。また、PC鋼材104の軸方向の移動(周回移動、配索方向の移動)に伴い、巻掛装置716の回転軸712と回転ロール714の間に充填されたオイルによる回転抵抗も振動を減衰させる。
更にPC鋼材104の弦の剛性に係る弾性変形の限界を超えた変位量となった場合は、PC鋼材104が降伏することでエネルギー吸収効果を発揮し、振動を減衰させる。
【0111】
なお、水平方向の振動を減衰させる減衰手段を別途設けてもよい。
例えば、図1と図3とに想像線(二点破線)で示すように、側壁32と擁壁72との間と、側壁34と擁壁74との間と、側壁36と擁壁76との間と、側壁38と擁壁78との間と、にそれぞれオイルダンパー720を配置してもよい。
【0112】
このように減衰手段を別途設けた構成の場合、巻掛装置716の回転軸712と回転ロール714の間の、減衰手段としての回転抵抗は、必ずしも必要ではない。つまり、回転抵抗は非常に小さくても(無くても)よい。
【0113】
「鉛直方向の変位」
図8に示すように、構造物20がZ方向(鉛直方向)に沿った変位に対しては(図では矢印NKで示すように鉛直方向上側に変位)、PC鋼材104X及びPC鋼材104Yの弦の剛性による復元力が発揮される。つまり、構造物20を浮き上がらせない場合と比較して、構造物20を鉛直方向にやわらかく支持している(鉛直方向の固有周期が長い)ため、鉛直方向に免震効果が発揮される。
【0114】
なお、構造物20の鉛直方向の変位に伴いオイルダンパー720が伸長し、振動を減衰させる。更にPC鋼材104の弦の剛性に係る弾性変形の限界を超えた変位量となった場合は、PC鋼材104が降伏することでエネルギー吸収効果を発揮し、振動を減衰させる。
なお、オイルダンパー720の両端部が取り付けられている部位(特に固定部722)は、オイルダンパー720が発揮する減衰力に抵抗できるだけの強度や剛性を有するように構成されている。
【0115】
このように、構造物20は、PC鋼材104によって水平方向と鉛直方向とに対して免震支持されている。
【0116】
そして、PC鋼材104の軸方向と交差する弾性変形領域(弦の剛性に係る弾性変形領域)は、積層ゴムなどの従来の復元材よりも大きくすることが可能である。よって、構造物20の水平方向の変位は、積層ゴムなどの従来の復元材よりも大きな変位を許容できる。したがって、大地震等で大きな外乱が加わっても免震効果が発揮される。
【0117】
更に、本実施形態の免震構造100は、積層ゴムなどの従来の復元材では免震効果を発揮しない鉛直方向の免震効果を発揮するので、より優れた免震構造とされている、
【0118】
また、PC鋼材104の一端104A及び他端104Bと巻掛装置716との間の部位は、傾斜して配置されているので、PC鋼材104と同じ軸剛性を有する部材を鉛直に配置して構造物10を支持する免震構造よりも、鉛直剛性を小さく設定することができる。
【0119】
例えば、PC鋼材104の一端104A及び他端104Bと巻掛装置716との間の部位が、水平面に対して角度β傾いている場合、PC鋼材104によって構成される免震構造の鉛直剛性は、PC鋼材104と同じ軸剛性を有し鉛直に配置されて構造物10を支持する部材によって構成される免震構造の鉛直剛性のsin2β倍になる。すなわち、長周期化を効果的に図ることができる。
【0120】
また、杭15が擁壁72、74、76、78を支持し、擁壁72、74、76、78が構造物20を免震支持する構造となっている。つまり、支持部としての擁壁72、74、76、78を支持する杭15が構造物10を支持している。よって、例えば、免震ピット50の底面50Uに基礎となる底盤を設け、この底盤全体を支持する杭を設ける構造と比較し、杭の数が少なくてもすむ。
【0121】
なお、擁壁72、74、76、78を支持する基礎は杭基礎に限定されない。擁壁72、74、76、78が構造物20を免震支持するように支持できればよい。例えば、擁壁の下に長手方向を水平方向として配置された基礎を設けてもよい。つまり、正面視(又は側面視)において、擁壁と基礎とで、略L型や略T型等の形状となるように、基礎を設けてもよい。
【0122】
また、支持部と基礎とが構造的に一体となった構造であってもよい。言い換えると、基礎が支持部を兼ねる構造(又は支持部が基礎を兼ねる構造)であってもよい。一例として、各擁壁を地下連続壁基礎(壁基礎)とする構成が考えられる。
【0123】
なお、弾性を有する線材としてのPC鋼材104は、本実施形態では、強度が異なる素線で構成された混合ストランドであったがこれに限定されない。混合ストランド以外のPC鋼線やPC鋼より線であってもよい。更に、PC鋼材以外の弾性を有する線材であってもよい。例えば、炭素繊維やビニロン繊維などの繊維材料であってもよい。要は、復元力を発揮する剛性と弾性を有する線状の部材(線材)であればよい
【0124】
ここで、地震等の外乱は構造物20の重心に作用する。このため、構造物20(基部30)は剛心周りに回転するように捩れ変形する。
【0125】
しかし、平面視における構造物20の基部の重心位置(又は図心位置)と、PC鋼材104の剛性から計算される剛心位置と、を一致又は略一致するように、或いはできるだけ近くなるように設定すれば、構造物20の捩れが防止又は抑制される。
【0126】
そして、PC鋼材104の剛性を調整することで、剛心位置を調整することができる。よって、つぎに、PC鋼材104の剛性を調整する例について説明する。
【0127】
図32(A)は、PC鋼材104の配置の間隔を調整することで、つまり、PC鋼材104YH,XHを追加することで、剛性を調整し、重心位置(又は図心位置)Gに剛心位置を近づける例を示している。
【0128】
図32(B)は、PC鋼材104の太さを調整することで、つまり、PC鋼材104YK,XKを太くすることで、剛性を調整し、重心位置(又は図心位置)Gに剛心位置を近づける例を示している。
【0129】
図32(C)は、PC鋼材104の本数を調整することで、つまり、PC鋼材104YG,XGを追加することで、剛性を調整し、重心位置(又は図心位置)Gに剛心位置を近づける例を示している。
【0130】
なお、図示は省略するが、特定のPC鋼材104の種別(ヤング係数)を調整してもよいし、長さL(PC鋼材104の一端104Aの定着位置(後述する第五変形の図14、図15を参照))を調整してもよい。
【0131】
ここで、上述した「弦の剛性」について、図33を用いて説明する。
相対移動方向(揺れ方向)が、X方向と交差する方向に沿って移動した場合、PC鋼材104Xの軸剛性のうち、軸方向と直交する成分が「弦の剛性」として復元力を発揮する。すなわち、弦の剛性に、軸方向と直交する変位を乗じたものが、弦の復元力となる。なお、本実施形態においては、PC鋼材104Xは軸方向(X方向)に移動(周回移動、配索方向に移動)するので、軸方向の成分は復元力を発揮しない。
【0132】
そして、図33に示すように、Y方向に移動し、PC鋼材104XのX方向となす角度がαとなった場合、矢印FF,FRで示すように、弦の剛性はEA/L・sinαとなる(PC鋼材104の、Eはヤング率、Aは断面積、Lは長さ、を表す)。
【0133】
これにより、基部30には、PC鋼材104Xによって、移動方向とは逆向きにY方向に沿った復元力が生じる。そして、これを「弦の復元力」と称する。
【0134】
なお、PC鋼材104に予め緊張力が加えられていると、復元力として、
(EA/L・sinα)×(軸方向と直交する変位):のびによる復元力
に加えて、
緊張力×sinαの復元力:緊張力(プレテンション)による復元力
が加えられる。
よって、PC鋼材104の弦の復元力が、緊張力を付与することによって大きくなる。
【0135】
また、PC鋼材104に付与する緊張力を調整することによって、予め定めた大きさの外乱が加わった際の相対移動量を調整することも可能である。
【0136】
なお、PC鋼材104の長さLとは、PC鋼材104が変形可能な軸方向の長さを指す。本実施形態の場合は、PC鋼材104の一端104XA及び他端104XBから擁壁72、74、76、78までの長さとなる。
【0137】
<基部及び支持部の他の例>
つぎに、支持部の他の例を変形例として説明する。
「第一変形例」
図9と図10とに示す第一変形例は、地盤12の上に壁状の支持壁112、114、116、118が設けられ、これら支持壁112、114、116、118に巻掛孔708と巻掛装置716とが設けられている。そして、PC鋼材104が巻掛孔708に挿通され巻掛装置716に巻き掛けられている。よって、支持壁112、114、116、118に構造物20が免震支持されている。つまり、第一実施形態の免震ピット50の擁壁72、74、76、78が支持壁112、114、116、118に置き換わった構成である。
【0138】
なお、これ以外の構造と作用及び効果は、第一実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【0139】
「第二変形例」
図11に示すように、第二変形例は、擁壁72、74、76、78には、巻掛孔708(図1、図4参照)が形成されていない。回転軸712と回転ロール714とを有する巻掛装置716が擁壁72、74、76、78に設けられた支柱部726の先端部に固定されている(図11(B)を参照)。そして、巻掛装置716にPC鋼材104が巻き掛けられている。
なお、これ以外の構造と作用及び効果は、第一実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【0140】
「第三変形例」
図12に示す第三変形例は、基部と建物部とが、明確に分かれていない構造物21とされている。よって、PC鋼材104は、構造物21の最下部23に形成された貫通孔102に挿通され、最下部23の側壁に一端104Aと他端104Bとが固定されている。
【0141】
なお、これ以外の構造と作用及び効果は、第一実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【0142】
「第四変形例」
図13に示す第四変形例は、擁壁72、74、76、78の巻掛孔708には、巻掛装置716が設けられていない構成とされている。よって、PC鋼材104は、巻掛孔708の内壁面を摺動する。なお、巻掛孔708の内壁面とPC鋼材104との摺動抵抗が小さくなるように、巻掛孔708の内壁面にフッ素樹脂などでコーティング層を設けてもよい。
【0143】
なお、これ以外の構造と作用及び効果は、第一実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【0144】
<PC鋼材が基部の貫通孔に挿通されていない例>
第一実施形態では、図1などに示すように、PC鋼材104は、貫通孔102に挿通され、一端104A及び他端104Bは、基部30の側壁32、34、36、38に固定されていたが、これに限定されない。
よって、つぎにPC鋼材104が貫通孔102に挿通されていない例を変形例として説明する。
【0145】
「第五変形例」
第五変形例では、図14及び図15(B)に示すように、基部30の側壁36にはX方に沿って、短い固定穴180が形成されている。固定穴180は、Y方向に並んで複数形成されている。各固定穴180の端部には作業穴182が形成されている。作業穴182は基部30の上面に開口されている。
【0146】
同様に、図14に示すように、基部30の側壁32にもX方向に沿って且つY方向に並んで配置された複数の短い固定穴180が形成されている。また、同様に各固定穴180の端部には基部30の上面に開口された作業穴182が形成されている。
【0147】
なお、図14(A)では固定穴180の図示が省略されている。
更に、図14(A)では図示は省略されているが、基部30の側壁34、38にはYX方向に沿って且つX向に並んで配置された複数の短い固定穴180が形成され、各固定穴180の端部には基部30の上面に開口された作業穴182が形成されている。
【0148】
そして、図14と図15とに示すように、これらの固定穴180の端部にPC鋼材104の一端104Aと他端104Bとが固定されている。なお、作業穴182からPC鋼材105の一端105Aを固定する作業を行なう。この作業穴182は、固定作業が終了後にモルタルやグラウト等の充填材J(図14を参照)を充填する。
【0149】
つぎに、本変形例の作用及び効果について説明する。
本変形例の作用及び効果は、第一実施形態と同様である。しかし、PC鋼材104における変形可能な軸方向の長さLが、図1の構成と比較し、格段に短い。よって、PC鋼材104の弾性変形量は小さいが、大きな復元力を発揮する。
【0150】
なお、固定穴180にもグラウト等を充填する場合は、側壁32、34、36、38と擁壁72、74、76、78との間の距離が長さLとなる。
【0151】
<PC鋼材が平面視格子状に配置されていない例>
第一実施形態では、図2及び図3に示すように、PC鋼材104が平面視格子状に配置されていたがこれに限定されない。
よって、つぎにPC鋼材が平面視格子状以外の配置例を変形例として説明する。なお、以降の説明では貫通孔102(図4参照)、巻掛孔708及び巻掛装置716の図示は省略されている。しかし、実際は、各PC鋼材104は基部30に形成された貫通孔102と巻掛孔708に挿通され、巻掛装置716に巻き掛けられている。
【0152】
「第六変形例」
図16に示すように、平面視において、PC鋼材104Mと104NがX方向に交差する方向(本実施形態では略45°)とY方向に交差する方向(本実施形態では略45°)とに沿って配置されている。つまり、平面視において、PC鋼材104は、擁壁72、74、76、78の壁面72A,74A,76A,78Aに対して斜めに配置されている。
【0153】
なお、図示は省略されているが、基部30には、複数の貫通孔が、平面視において、X方向に交差する方向(本変形例では略45°)とY方向に交差する方向(本変形例では略45°)とに沿って形成されている。また、擁壁72、74、76、78の巻掛孔は、PC鋼材104に対応して平面視において、斜めに形成されている。
なお、これ以外の構造は、第一実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【0154】
つぎに、本変形例の作用及び効果について説明する。
PC鋼材104M,104Nから入力される引張荷重の一部を、擁壁72、74、76、78の面内方向の軸力で受けることができる。
【0155】
よって、PC鋼材104M,104Nが壁面72A、74A、76A、78Aに対して直交に配置されている構成、すなわち、PC鋼材104M,104Nから入力される引張荷重を面外方向で受ける構成と比較し、PC鋼材104M,104Nから入力される引張荷重を受けるために必要な擁壁72、74、76、78の強度が容易に確保される。
【0156】
ここで、図16に示すように、平面視において、壁面72A、74A、76A、78Aに対するPC鋼材104の角度をθとすると、上述した擁壁72、74、76、78の面内方向の軸力で受ける点から、θの範囲は30°〜60°程度が望ましい。更にθが45°の場合、直交2する方向の壁面に対して、それぞれ面内方向の軸力が略同となる点で更に望ましい。なお、θ=90°が第一実施形態の図1となる。
【0157】
「第七変形例」
図17に示す第七変形例は、第一実施形態の図3に示すPC鋼材104X,PC鋼材104、PC鋼材104Yを有すると共に、第六変形例の図16に示すPC鋼材104M、PC鋼材104Nを有する構成となっている。
【0158】
なお、図17では、PC鋼材104X,104Y,104M,104Nはそれぞれ一本ずつのみ有しているが、これに限定されない。図3、図16に示すように、それぞれ複数並んで配置された構成であってもよい。
【0159】
つぎに、本変形例の作用及び効果について説明する。
本変形例においても、第六変形例と同様に、PC鋼材104M,104Nから入力される引張荷重を受けるために必要な擁壁72、74、76、78の強度が容易に確保される。
また、平面視において、PC鋼材104は放射状に配置されている。よって、地震による揺れの方向(相対移動方向)が全方向に対して、略同じ復元力が発揮される。
【0160】
「第八変形例」
図18に示す第八変形例では、基部30の側壁32、34、36、38には、平面視における重心位置(又は図心位置)Gに向かう方向に沿って複数の固定穴180が形成されている。つまり、固定穴180は、平面視において、放射線状に形成されている。なお、図18では固定穴180は一つのみが図示されているが、実際には放射状に複数形成されている。
【0161】
これらの固定穴180の端部にPC鋼材104の一端104Aと他端104Bとが固定されている。なお、作業穴182からPC鋼材105の一端105Aを固定する作業を行なう。この作業穴182は、固定作業が終了後にモルタルやグラウト等の充填材を充填する。
このように、平面視において、PC鋼材104は放射状に複数配置されている。
【0162】
なお、本変形例では、PC鋼材104(固定穴180)は、重心位置(又は図心位置)Gに向かう方向に沿って配置されていたが、これに限定されない。放射線状に配置されていれば、どのような方向に沿って配置されていてもよい。
【0163】
つぎに、本変形例の作用及び効果について説明する。
本変形例は、前述したように、PC鋼材104は放射状に複数配置されている。よって、地震による揺れの方向(相対移動方向)が全方向に対して、略同じ復元力が発揮される。
また、第六変形例と同様に、PC鋼材104から入力される引張荷重を受けるために必要な擁壁72、74、76、78の強度が容易に確保される。
【0164】
「第九変形例」
ここまでは、PC鋼材104における巻掛装置716間の水平配索部104Cは、基部30の底面30Uと免震ピット50の底面50Uとの間を配置されていた(図1を参照)。
【0165】
しかし、図19に示す第九変形例のように、PC鋼材104の水平配索部104Cが、基部30の底面30Uよりも上側に配置されていてもよい。
【0166】
第九変形例では、図19に示すように、PC鋼材104は、一端104Aから下側の巻掛装置716に向かって下り勾配となるように配置され、下側の巻掛装置716に巻き掛けられたのち、上側の巻掛装置716に巻き掛けられている。
また、他端104Bからから下側の巻掛装置716に向かって下り勾配となるように配置され、下側の巻掛装置716巻き掛けられたのち、上側の巻掛装置716に巻き掛けられている。
そして、PC鋼材104の水平配索部104Cは構造物20の下部27(基部30の上側)に水平方向に形成された貫通孔740に挿通されている。
【0167】
なお、基部30の厚みを厚くし、基部30の上端部近傍に水平方向に貫通する貫通孔740を形成してもよい。
【0168】
つぎに、第九変形例の作用及び効果について説明する。
第九変形例も図1の第一実施形態と同様の効果及び作用を奏す。
また、PC鋼材104の水平配索部104Cが、構造物20を鉛直方向に支持するように構成されていてもよい。
【0169】
<第二実施形態>
図20及び図21を用いて、本発明の第二実施形態に係る免震構造が適用された構造物について説明する。なお、第一実施形態と同一の部材には同一の符号付し、重複する説明は省略する。
【0170】
第一実施形態の免震構造100では、図2と図3に示すように、X方向沿って配置されたPC鋼材104Xと、Y方向沿って配置されたPC鋼材104Yと、が格子状に配置されていた。
【0171】
これに対して、第二実施形態の免震構造199では、図20及び図21に示すように、平面視において、X方向沿って配置されたPC鋼材104Xのみが配置されている。なお、第一実施形態で説明したようにPC鋼材104Xは軸方向(X方向)に移動(周回移動、配索方向に移動)するので、構造物20のX方向に水平移動に対して復元力を発揮しない。
【0172】
よって、本実施形態では、X方向に対して復元力を発揮する復元装置(復元手段)を別途設けられている。
【0173】
X方向に復元力を発揮する復元装置は、どのような構成のものであってもよい。また、X方向に復元力が発揮されるように設けられていれば、どのように設けられていてもよい。
【0174】
ただし、X方向と交差する方向に対しては、PC鋼材104Xによる弦の剛性による復元力を、主たる復元力とするため、別途設ける復元装置(復元手段)はX方向にのみ復元力が発揮され、他の方向に対しては、復元力が発揮されないか、発揮されるとしても復元力が小さいことが望ましい。
【0175】
つぎに、X方向に復元力を発揮する復元装置(復元手段)の例をあげる。
例えば、X方向沿って配置されたPC鋼材104Xの何本かを軸方向(X方向)に移動(周回移動、配索方向に移動)しないように固定することで、PC鋼材104Xの軸方向の剛性による復元力が発揮されようにする構成する。
【0176】
PC鋼材104Xが軸方向に移動(周回移動、配索方向に移動)しないようにする固定方法としては、巻掛孔708を充填材で埋める方法や巻掛装置716(図4参照)の回転ロール714が回転しないようにロックする方法等がある。
【0177】
或いは、例えば、図21に想像線(二点破線)で示すように、基部30の側壁32と擁壁72との間と、基部30の側壁36と擁壁76との間と、にそれぞれX方向に弾性変形するゴム材やバネなどからなる復元装置730を設けてもよい。
【0178】
つぎに、本実施形態の作用及び効果につて説明する。
X方向と交差する方向はPC鋼材104の弦の剛性により復元力を発揮し、X方向は
別途設けた復元装置(復元手段)が復元力を発揮する。
これ例外は、第一実施形態と同様であるので、詳しい説明は省略する。
【0179】
なお、本実施形態においても、第一実施形態の各変形例が適用可能であれば、適用してもよい。
【0180】
<第三実施形態>
図22と図30とを用いて、本発明の第三実施形態に係る免震構造が適用された構造物について説明する。なお、第一実施形態及び第二実施形態と同一の部材には同一の符号付し、重複する説明は省略する。
【0181】
第一実施形態の免震構造100及び第二実施形態の免震構造199では、PC鋼材104が構造物20を鉛直方向に支持していした(図1及び図20を参照)。これに対して、図22に示すように、本実施形態の免震構造197では、滑り免震装置80(図30参照)が構造物20を水平方向に相対移動可能に鉛直方向に支持した構成とされている。
【0182】
なお、本実施形態では、PC鋼材104は、第一実施形態と同様に平面視格子状に配置されている(図2及び図3参照)。しかし、第二実施形態のように、PC鋼材104がX方向に沿ってのみ配置された構成であってもよい(図21参照)。
また、他の構成は、第一実施形態と同様であるので、詳しい説明を省略する。よって、つぎに滑り免震装置80が支持する構成部分のみを説明する。
【0183】
免震ピット51は、擁壁72、74、76、78と基礎部としての底盤60とで構成されている。基礎部としての底盤60は免震ピット51の底部に設けられ、底盤60の側面を囲むように擁壁72、74、76、78が設けられている。なお、擁壁72、74、76、78と底盤60とは、構造的に一体とされている。また、本実施形態では、底盤60は、平面視略矩形状(本実施形態では略正方形)とされている。
【0184】
図22に示すように、底盤60は、地盤12中に打ち込まれた複数の杭14で支持されている。底盤60の上には、複数の滑り免震装置80(図30を参照)が設けられている。なお、各滑り免震装置80は、各杭14の直上に設けられている。そして、滑り免震装置80の上に構造物20が設けられている。つまり、滑り免震装置80が構造物20を免震支持している。
【0185】
図30に示すように、滑り免震装置80は、構造物20の基部30と一体に構成された滑り材81と、免震ピット51の底盤60と一体に構成された支持材86と、で構成されている。滑り材81は、構造物20の基部30の下面に形成された下側凸の凸部31に設けられている。支持材86は免震ピット51の底盤60の上面に形成された上側凸の免震基礎部61に設けられている。
【0186】
本実施形態においては、滑り材81は、支持材86に接する面から順に、ふっ素樹脂層82、鋼板83、天然ゴムシート84、及び鋼板85の4層で構成されている。また、支持材86は、滑り材81に接する面から順に樹脂コーティング層87、ステンレス88、鋼板89の3層で構成されている。
【0187】
このように、滑り材81と支持材86との接触面は、ふっ素樹脂層82と樹脂コーティング層87とされている。よって、接触面の摩擦係数が極めて低く、μ=0.02〜0.04程度が実現されている(100kgの物体を2〜4kgの力で押すことができる)。そして、地震等で外乱が加わり、この摩擦係数を超える水平力が作用すると、滑り材81が支持材86上を滑る。すなわち、構造物20と免震ピット51とが水平方向に相対移動し、免震効果を発揮する。
【0188】
なお、ここで説明した滑り免震装置80は、一例であって、他の構成の免震装置であってもよい(他の免震層の例については後述する)。
【0189】
つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。
地震等で外乱が加わり、滑り免震装置80の滑り材81と支持材86との接触面の摩擦係数を超える水平力が作用すると、免震ピット51と構造物20(基部30)とが水平方向に相対移動し、免震効果が発揮される。
【0190】
水平方向の相対移動に対しては、第一実施形態で説明したようにPC鋼材104の弦の剛性によって復元力が発揮される。
【0191】
また、滑り免震装置80の滑り材81と支持材86との接触面に作用する摩擦力(抵抗力)が、エネルギーを吸収し振動を減衰させる減衰力となる。更に、PC鋼材104の弾性変形の限界を超えた相対移動量となった場合は、PC鋼材104が降伏することでエネルギー吸収効果を発揮し、振動を減衰させる。なお、ダンパーなどの減衰手段を別途設けてもよい。
【0192】
例えば、側壁32と擁壁72との間と、側壁34と擁壁74との間と、側壁36と擁壁76との間と、側壁38と擁壁78との間と、にそれぞれオイルダンパー720を配置してもよい(図1と図3を参照)。
【0193】
ここで、前述したように、地震等で外乱が加わり、滑り免震装置80の滑り材81と支持材86との接触面の摩擦係数を超える水平力が作用すると、免震ピット51と構造物20(基部30)とが水平方向に相対移動し、免震効果が発揮される。
【0194】
よって、滑り免震装置80の滑り材81と支持材86との接触面の摩擦係数(接触面に作用する摩擦力)を小さく設定すると、復元力が小さくても、すなわち、PC鋼材104の剛性が小さくても基部30は復元される。そして、PC鋼材104の剛性、特に軸方向の剛性を小さく設定すると、構造物20(基部30)と免震ピット51とが大きく相対移動するので、免震効果が大きくなる。
【0195】
PC鋼材104は、積層ゴムなどの従来の復元材よりも弾性変形領域を大きくすることが可能である。よって、大地震等で大きな外乱が加わり、構造物20(基部30)と免震ピット51とが大きく相対移動しても、復元力が発揮される。
【0196】
更に、前述したようにPC鋼材104の弾性変形の限界を超えた相対移動量となった場合は、PC鋼材104が降伏することでエネルギー吸収効果を発揮する。したがって、大地震等で大きな外乱が加わっても免震効果が発揮される。
【0197】
一方、滑り免震装置80の滑り材81と支持材86との摩擦係数(接触面に作用する摩擦力)を大きく設定すると、大地震等で大きな外乱が加わらないと、すなわち、大きく設定された摩擦係数を超える水平力が作用しないと、構造物20(基部30)と免震ピット51とが相対移動しない(免震効果を発揮しない)。
【0198】
しかし、このことを利用し、大地震に対するフェールセーフ機能として、本実施形態の免震構造を利用することができる。つまり、閾値よりも小さな振動(加速度)の場合は、構造物20(基部30)と免震ピット51とを相対移動させずに、免震以外の方法、すなわち、構造物20を耐震構造や制震構造として外力に抵抗する。
【0199】
閾値以上の振動(加速度)の場合は、構造物20(基部30)と免震ピット51とを相対移動させ、構造物20に伝達される外力の上限値を規定する。言い替えると、構造物20が剛体であると仮定すると、閾値以上の振動が構造物20に伝達されない構造である。
【0200】
また、地震後に構造物20を原点復帰させることを考慮しない場合は、PC鋼材104が早期に降伏する構成(例えば、PC鋼材の長さLを短くし歪が集中する構成)とすることで、早期にエネルギー吸収効果を発揮させてもよい。
【0201】
このように、本実施形態の免震構造とすることで、大地震等で大きな外乱が加わっても、免震効果が発揮される。
【0202】
なお、本実施形態の滑り免震装置80では、滑り材81と支持材86との摩擦係数が非常に小さく設定することを目的として構成されている。よって、滑り免震装置80の滑り材81と支持材86との摩擦係数を大きく設定する場合は、本構成以外の構成とすることが望ましい。
【0203】
例えば、表面の樹脂コーティング層の材質を変更、表面に樹脂コーティングせずに部材(鉄板)素地のまま用いる、部材の表面粗度を変更、部材表面に赤さびを発生させる等によって、適宜、摩擦係数を調整するとよい。
【0204】
ここで、滑り免震装置80の滑り材81と支持材86との摩擦係数を大きく設定する場合は、摩擦係数の管理などが簡単でよいので、一般に摩擦係数を小さく設定する場合よりも低コストとなる可能性がある。
【0205】
また、PC鋼材104が構造物20を上側に引っ張り上げるように設定することで、滑り免震装置80の滑り材81と支持材86との接触面に加わる荷重を小さくし、摩擦力を小さくすることが可能である。また、引張力を調整することで、摩擦力を調整することもできる。
【0206】
なお、第一実施形態の第九変形例と同様に、図26に示すようにPC鋼材104の水平配索部104Cが、基部30の底面30Uよりも上側に配置されていてもよい(図19に示す第一実施形態の第九変形例を参照)。
また、本実施形態において、第一実施形態の他の変形例を適用することも可能である。
【0207】
「第一変形例」
ここで、本実施形態では、PC鋼材104は、構造物20を上側に引っ張り上げることが可能なように配置されていた。よって、つぎに第一変形例として、PC鋼材104が構造物20を下側に押し付けるように配置し、構造物20の浮き上がりを防止する構成を説明する。
【0208】
図23に示すように、PC鋼材104は、一端104Aから巻掛装置716に向かって下り勾配となるように配置され、他端104Bからに向かって下り勾配となるように配置されている。
【0209】
つぎに本変形例の作用及び効果について説明する。
PC鋼材104の一端104A及び他端104Bよりも巻掛装置716が鉛直方向下側に固定されているので、地震時における構造物20の鉛直方向上側への浮き上がりが抑制又は防止される。つまり、PC鋼材104は、復元力を発揮する機能と、構造物20の浮き上がり防止機能との、二つの機能を有する。
【0210】
また、構造物20の地震時の浮き上がりが防止又は抑制されるので、滑り免震装置80の滑り材81と支持材86との接触面の摩擦力が確保される。
【0211】
更に、PC鋼材104が構造物20を下側に押圧するように設定することで、滑り免震装置80の滑り材81と支持材86との接触面の摩擦力を大きくすることも可能である。また、押圧力を調整することで、摩擦力を調整することもできる。
【0212】
「第二変形例」
図24に示すように、第二変形例は、擁壁72、74、76、78には、巻掛孔708(図1、図4参照)が形成されていない。回転軸712と回転ロール714とを有する巻掛装置716が擁壁72、74、76、78に設けられた支柱部726の先端部に固定されている(図11(B)を参照)。そして、巻掛装置716にPC鋼材104が巻き掛けられている。
【0213】
第二変形例の作用及び効果を説明する。
第二変形例も第一変形例と同様に、PC鋼材104が地震時における構造物20の鉛直方向上側への浮き上がりを抑制又は防止する。つまり、PC鋼材104は、復元力を発揮する機能と、構造物20の浮き上がり防止機能との、二つの機能を有する。
【0214】
<免震手段の他の例>
ここで、本実施形態では、図22に示すように、滑り免震装置80(図30参照)で構造物20を水平方向に移動可能に支持したが、これに限定されない。よって、滑り免震装置80以外の免震手段の例について説明する。
【0215】
「第三変形例」
図25に示す第三変形例の免震構造135のように、免震ピット51の底盤60の上面60Uに板状の下側滑り部材115を接合し、構造物20の基部30の底面30Uに板状の上側滑り部材111を接合し、底盤60(下側滑り部材115)の上を基部30(上側滑り部材111)が水平方向に滑り免震としてもよい。
【0216】
なお、本実施形態においては、PC鋼材104の水平配索部104Cは、底盤60に水平方向に沿って形成された貫通孔802に挿通さている。
【0217】
「その他の例」
下側滑り部材111と上側滑り部材115とのいずれか一方のみを備える滑り免震であってもよい。
【0218】
更に、免震ピット51の底盤60の上面60Uと構造物20の基部30の底面30Uとが直接接触する滑り免震であってもよい。
【0219】
また、滑り免震以外の免震手段で、構造物20を鉛直方向に支持しつつ、免震ピット51に対して水平方向に抵抗力を伴って相対移動可能に支持する構造としてもよい。
【0220】
例えば、図31に示すような水平方向に移動自在に構成された転がり免震装置120であってもよい。
【0221】
転がり免震装置120は、下側フランジ123に設けられたX方向に沿って配置されたレール124に支承部122の下部のボールベアリング122Aが転がり移動可能に設けられている。また、支承部122の上側に配置された上側フランジ125に設けられたY方向に沿って配置されたレール126に支承部122の上部のボールベアリング122Bが転がり移動可能に設けられている。
【0222】
そして、免震ピット51の底盤60の上面60U(図25参照)に下側フランジ123を固定し、構造物20の基部30の底面30U(図25参照)に上側フランジ125を固定することで、滑り免震装置120が構造物20(図25参照)を鉛直方向に支持しつつ、免震ピット51(図22参照)に対して水平方向(X方向及びY方向)に抵抗力を伴って相対移動可能に支持する。なお、ボールベアリング122A、122Bの転がり抵抗が、水平方向の抵抗力となる。
【0223】
なお、図31に示す装置構成以外の、転がり免震装置であってもよい。例えば、図示は省略するが、上下2枚の対をなす免震皿と、これら対をなす免震皿間に挟まれたボールと、で構成される転がり免震装置であってもよい。
【0224】
免震手段としては、積層ゴム体を用いた免震装置であってもよい。また、積層ゴム体を用いた免震装置を併用してもよい。なお、この場合、積層ゴム体の弾性変形が復元力として作用する場合がある。
【0225】
<基礎免震構造以外の適用例>
第一実施形態〜第三実施形態では、基礎免震構造に本発明を適用したがこれに限定されない。よって、基礎免震以外に適用した実施形態について説明する。なお、以降の実施形態では、第一実施形態の図1の構成を適用した構成で説明する。しかし、これに限定されない。第一実施形態の各変形例、第二実施形態、及び第三実施形態も適用可能であれば適用してもよい。
【0226】
<第四実施形態>
まず、中間免震構造に本発明を適用した例を第四実施形態として説明する
【0227】
図27に示す第四実施形態の免震構造は、地盤12に設けられた基礎110の上に建物150が構築されている。建物150は、下部構造部154の上に、構造物の一例としての上部構造部152が設けられ、下部構造部154と上部構造部152との間に免震構造100が設けられている。
【0228】
下部構造部154の上端部156は凹状とされ、底盤部160と、この底盤部160の周囲に立設されている擁壁部162と、で構成されている。上部構造部152の下部には基部30が設けられている。なお、免震構造100の構造は、第一実施形態の図1等と同様であるので、詳しい説明を省略する。
【0229】
なお、配管、階段、及びエレベータなどの縦動線は、基部30のPC鋼材104が貫通していない箇所にクリアランスを確保しつつ上下方向に孔をあけ、この孔に配置されている。また、配管、階段、及びエレベータなどの縦動線は、地震時の上部構造部152と下部構造部154との水平変位に追従するような機構を備えている。なお、このような追従機構は既存の中間免震層を有する構造物で適用されている機構を適用することができるので、説明は省略する。
【0230】
本実施形態の作用及び効果について説明する。
PC鋼材104によって上部構造部152が下部構造部154に鉛直方向(Z方向)に支持されることよって、上部構造部152が浮き上がっている。よって、地震等による外乱で水平方向及び鉛直方向に振動が発生すると、上部構造部152と下部構造部154とが水平方向及び鉛直方向に相対変位して免震効果を発揮すると共に、PC鋼材104の弦の剛性によって復元力が発揮される。
【0231】
<第五実施形態>
つぎに、本発明の免震構造が床免震に適用された第五実施形態について説明する。
図28に示すように、建物内部の部屋202は、コンクリート製の躯体床(床スラブ)212に設けられた支持柱214によってフリーアクセスパネル(床板)216が支持された二重床構造とされている。
【0232】
そして、部屋202の床の一部が免震床220とされている。なお、二重床構造部分は既存の構造と同様であるので詳しい説明を省略する。
【0233】
免震床220の下側のスラブ212には、上面が開口された箱形状の台部250が設けられている。
【0234】
この台部250に設けられた免震構造200によって、基部230が、免震支持されている。そして、この基部230の上に免震床220が設けられている。なお、この免震床220の上には、コンピュータサーバー等の精密機器209が設置されている。
【0235】
なお、本実施形態の免震構造200は、第一実施形態の免震構造100と、各部材が小さいだけで、基本的な構造は同様であるので、詳しい説明は省略する。
【0236】
基部230は、第一実施形態と同様にX方向に沿って配置され且つY方向に並んで配置された複数のPC鋼材204Xが貫通孔202XF,202XRに挿通されている。また、図示は省略されているが、Y方向に沿って配置され且つX方向に並んで配置された複数のPC鋼材204Yが貫通孔202YF,202YRに挿通されている。
【0237】
そして、各PC鋼材204の一端204Aと他端204Bとが基部230の側壁部に固定されている。また、各PC鋼材204は、台部250の巻掛孔2708に挿通され、且つ、巻掛装置2716に巻き掛けられている。
【0238】
なお、PC鋼材204は第一実施形態のPC鋼材104よりも短く且つ細いだけで、固定や配置は同様である。また、PC鋼材204には緊張力が付与されている。
【0239】
また、前述したように巻掛装置2716やオイルダンパー2720等は、第一実施形態の巻掛装置716やオイルダンパー720よりも各部材が小さいだけで同様の構成であるので説明を省略する。
【0240】
本実施形態の作用及び効果について説明する。
PC鋼材104によって基部230(免震床220と精密機器209)が台部250(スラブ212)に鉛直方向(Z方向)に支持されることよって、基部230が浮き上がっている。よって、地震等による外乱で水平方向及び鉛直方向に振動が発生すると、基部230と台部250とが水平方向及び鉛直方向に相対変位して免震効果を発揮すると共に、PC鋼材204の弦の剛性によって復元力が発揮される。
【0241】
なお、部屋の床の一部を免震床とするのでなく、部屋の床全体が免震床とされていてもよい。
【0242】
<第六実施形態>
つぎに、本発明の免震構造が免震台に適用された第六実施形態について説明する。
【0243】
図29に示すように、第六実施形態の免震台300は、柱部310の上に台部350が設けられている。この台部350に設けられた免震構造301によって展示部320が免震支持されている。展示部320は、免震板部322とガラスケース部305とで構成されている。
【0244】
そして、展示部320のガラスケース部305の中(板部330の上)に、陶器、土器、彫刻、骨董品などの展示物306が設置されている(展示されている)。
【0245】
なお、本実施形態の免震構造301は、第一実施形態の免震構造100と、各部材が小さいだけで、基本的な構造は同様であるので、詳しい説明は省略する。
【0246】
板部330に、第一実施形態と同様にX方向に沿って配置され且つY方向に並んで配置された複数の弾性を有する線材304Xが貫通孔302XF,302XRに挿通されている。また、図示は省略されているが、Y方向に沿って配置され且つX方向に並んで配置された複数の弾性を有する線材304Yが貫通孔302YF,302YRに挿通されている。
【0247】
そして、各線材304の一端304Aと他端304Bとが板部330の側壁部に固定されている。また、各線材304は、台部350の巻掛孔3708に挿通され、且つ、巻掛装置3716に巻き掛けられている。
【0248】
なお、線材304は第一実施形態のPC鋼材104よりも短く且つ細いだけで、固定や配置は同様である。また、線材304には緊張力が付与されている。
【0249】
また、前述したように巻掛装置3716やオイルダンパー3720等は、第一実施形態の巻掛装置716やオイルダンパー720よりも各部材が小さいだけで同様の構成であるので説明を省略する。
【0250】
本実施形態の作用及び効果について説明する。
線材304によって展示部320が台部350に鉛直方向(Z方向)に支持されることよって、展示部320(板部330)が浮き上がっている。よって、地震等による外乱で水平方向及び鉛直方向に振動が発生すると、展示部320と台部350とが水平方向及び鉛直方向に相対変位して免震効果を発揮すると共に、線材304の弦の剛性によって復元力が発揮される。
【0251】
なお、免震台300は、展示物306の保護以外の目的で使用してもよい。例えば、劇物や薬等を保管する目的で使用してもよい。
【0252】
尚、本発明は上記実施形態及び変形例に限定されない。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言うまでもない。
【0253】
例えば、第二実施形態のように、PC鋼材(線材)が鉛直方向に構造物を支持しない構成の場合は、PC鋼材(線材)には、緊張力が付与されていなくてもよい。また、PC鋼材(線材)に多少の緩みがあってもよい。なお、PC鋼材(線材)に緩みがあると、緩み分、構造物が移動するまで、復元力は発揮されない。
【符号の説明】
【0254】
20 構造物
30U 底面(上側滑り部材、免震手段)
32 側壁部
34 側壁部
36 側壁部
38 側壁部
72 擁壁(支持部)
72A 壁面
74 擁壁(支持部)
74A 壁面
76 擁壁(支持部)
76A 壁面
78 擁壁(支持部)
78A 壁面
60 底盤(基礎部)
60U 上面(下側滑り部材、免震手段)
80 滑り免震装置(免震手段)
81 滑り材(上側滑り部材)
86 支持材(下側滑り部材)
100 免震構造
102 貫通孔
104 PC鋼材(緊張材、線材)
112 支持壁(支持部)
114 支持壁(支持部)
116 支持壁(支持部)
118 支持壁(支持部)
120 転がり免震装置(免震手段)
152 上部構造部(構造物)
162 擁壁部(支持部)
202 貫通孔
204 PC鋼材(緊張材、線材)
230 免震床(構造物)
250 台部(支持部)
302 貫通孔
304 線材
320 展示部(構造物)
350 台部(支持部)
708 巻掛孔(巻掛部)
712 回転軸
714 回転ロール(ロール)
716 巻掛装置(巻掛部)
730 復元装置(復元手段)
2708 巻掛孔(巻掛部)
2716 巻掛装置(巻掛部)
3708 巻掛孔(巻掛部)
3716 巻掛装置(巻掛部)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
構造物の両外側にそれぞれ設けられた支持部と、
前記支持部に設けられた巻掛部に巻き掛けられ且つ両端が前記構造物に固定された弾性を有する一本又は複数本の線材と、
を備える免震構造。
【請求項2】
前記線材が前記構造物を鉛直方向に支持し、前記構造物を浮き上がらせている、
請求項1に記載の免震構造。
【請求項3】
前記構造物の下側には基礎部が配置され、
前記構造物と前記基礎部との間には、前記構造物を鉛直方向に支持しつつ、前記基礎部に対して水平方向に抵抗力を伴って相対移動可能に支持する免震手段が設けられている、
請求項1に記載の免震構造。
【請求項4】
前記免震手段は、
前記基礎部の上部に設けられた下側滑り部材と、
前記被免震造部の下部に設けられ、前記下滑り部材に支持される上側滑り部材と、
を有する、
請求項3に記載の免震構造。
【請求項5】
前記線材は、平面視において、少なくとも、第一方向と、前記第一方向と交差する第二方向と、に沿って配置されている、
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の免震構造。
【請求項6】
前記線材は、平面視において、前記第一方向に沿って配置され且つ前記第一方向と直交する方向に並列に配置されると共に、第二方向に沿って配置され且つ前記第二の方向と直交する方向に並列に配置されている、
請求項5に記載の免震構造。
【請求項7】
前記線材が、平面視において、放射状に配置されている、
請求項5に記載の免震構造。
【請求項8】
前記線材は、平面視において、所定方向に沿って、一本、又は、前記所定方向と直交する方向に並列に複数配置され、
少なくとも前記構造物の前記所定方向の変位に対して復元力を発揮する復元手段を有する、
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の免震構造。
【請求項9】
前記線材が、前記構造物に形成された貫通孔に挿通され、
前記線材の両端が、前記構造物の側壁部に固定されている、
請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の免震構造。
【請求項10】
前記線材は、緊張材で構成され、
前記緊張材には、緊張力が付与されている、
請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の免震構造。
【請求項11】
前記支持部は、壁状とされ、
前記線材は、平面視において、前記支持部の壁面に対して斜めに配置されている、
請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の免震構造。
【請求項12】
一対の前記支持部に設けられた前記巻掛部は、水平方向を回転軸とするロールで構成されている、
請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の免震構造。
【請求項13】
請求項1〜請求項12のいずれ1項に記載の免震構造によって免震支持された構造物。

【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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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【図28】
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【図29】
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【図30】
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【図31】
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【図32】
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【図33】
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【図34】
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【公開番号】特開2011−141010(P2011−141010A)
【公開日】平成23年7月21日(2011.7.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−3174(P2010−3174)
【出願日】平成22年1月8日(2010.1.8)
【出願人】(000003621)株式会社竹中工務店 (1,669)
【Fターム(参考)】