免震構造
【課題】鉄筋コンクリート造の下部構造体と比較的軽量な鉄骨造の上部構造体との間に免震装置を配した際に、コストの上昇や工期の長期化を抑制し、建築計画にも影響を与えにくくする。
【解決手段】
免震建物Ａは、鉄筋コンクリート造の下部構造体Ｂの柱上端部に下部構造体の柱の水平断面よりも大きな面を有する免震プレートＥを固定し、該免震プレート上面に免震装置Ｄを載置あるいは固定し、該免震装置を介して鉄骨造の上部構造体Ｃを構築する。上部構造体Ｃを下方より覆う板状の天井部材２４が設けられ、該天井部材は、下部構造体Ｂの免震プレートＥよりも下方であって且つ下部構造体及び免震プレートの間に間隔Ｓ２を設けた位置で上部構造体Ｃに支持されている。免震プレートＥと天井部材２４との間には、隙間Ｓ２から風の流入を防止すると共にこれら免震プレートと天井部材との相対移動を許容する風防部材４０が設けられている。
【解決手段】
免震建物Ａは、鉄筋コンクリート造の下部構造体Ｂの柱上端部に下部構造体の柱の水平断面よりも大きな面を有する免震プレートＥを固定し、該免震プレート上面に免震装置Ｄを載置あるいは固定し、該免震装置を介して鉄骨造の上部構造体Ｃを構築する。上部構造体Ｃを下方より覆う板状の天井部材２４が設けられ、該天井部材は、下部構造体Ｂの免震プレートＥよりも下方であって且つ下部構造体及び免震プレートの間に間隔Ｓ２を設けた位置で上部構造体Ｃに支持されている。免震プレートＥと天井部材２４との間には、隙間Ｓ２から風の流入を防止すると共にこれら免震プレートと天井部材との相対移動を許容する風防部材４０が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建物の中間階に免震装置を介装した免震構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より免震ピットを備え該免震ピットに免震装置を配した免震建物が存在するが、免震ピットの築造には多大なコストを要し、工期も長期化しやすいという欠点があった。そこで、例えば特許文献１のように柱の中間部に免震装置を配置したり、特許文献２のように柱頭部に免震装置を配置する等して免震ピットを省略した、いわゆる中間階免震構造が提案されている。
【０００３】
免震ピットを設け１階部分も含めて免震構造とした場合、地震時の相対的変位によって上部構造体が地盤面上に載置された物や歩行者と衝突するおそれがあるが、中間階免震構造はこのような事態を回避することも可能である。また、中間階免震構造は新築時のみならず既存の鉄筋コンクリート造建物に免震装置を付加し免震構造とする場合にも比較的容易に施工ができ好ましい。
【０００４】
免震構造は建物（上部構造体）の固有周期を長くして地震の揺れを建物（上部構造体）に伝えにくくするものであり、免震装置としては、積層ゴム、滑り支承、転がり支承等様々なタイプのものが開発されている。
【０００５】
軽量な建物において免震装置として上部構造体の支持機能、復元機能、減衰機能の全ての機能を賄う積層ゴムを採用した場合、建物の固有周期を長くする為には積層ゴムの断面積を小さくする必要があるが、積層ゴムの断面積を小さくすると建物の荷重の支持が困難となったり、変形時に座屈が生じる虞がある。逆に、荷重を支持する為に積層ゴムの断面積を大きくすると長周期化が困難となって十分な免震効果が得られなくなる。従って、現状中低層鉄骨造の住宅等軽量な建物を免震構造とする場合は、充分な支持力も得られ固有周期の調整も容易なすべり支承型や転がり支承型を採用するのが一般的である。なおこの場合、支承及び支承を受ける受け板とは別に、復元機能部や減衰機能部を有する部材や装置を設ける必要がある。
【０００６】
一方、特許文献２のように上部構造体を鉄筋コンクリート造に比べて軽量な鉄骨造とした場合、下部構造体の柱の断面積は構造計算上小さく設定することが可能である。特に、中低層の住宅の場合には他の用途の建物に比べて積載荷重を小さく見込むことができるので、柱の断面積の低減効果は大きい。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１１５６５６号公報
【特許文献２】特開２００４−６０２８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記の通り建物の固有周期を長くし免震効果を発揮させる為に滑り支承型や転がり支承型の免震装置を採用した場合、構造計算に基づいた柱の断面積だけでは支承を受ける受け板、復元機能や減衰機能を有する部材や装置を載置する面を確保することが難しくなることがあった。
【０００９】
この場合、ボルトの頭部のように下部構造体の柱頭部のみを大きくして上記免震装置の載置面を確保することは可能ではあるが、鉄筋コンクリート造の柱と一体でせり出し部を構築すると、型枠工事や配筋工事等において施工が煩雑になり工期の延期やコストの増加が生じるという問題や、せり出し部は相応の厚みが必要となり建物の計画に影響が出るという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の課題を解決し、鉄筋コンクリート造の下部構造体と比較的軽量な鉄骨造の上部構造体との間に免震装置を配した際に、コストの上昇や工期の長期化を抑制することができ、建築計画にも影響を与えにくい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】
【００１１】
上記従来技術の課題を解決する為の本発明に係る免震構造の第１の構成は、鉄筋コンクリート造の下部構造体の柱上端部に下部構造体の柱の水平断面よりも大きな面を有する免震プレートを固定し、該免震プレート上面に免震装置を載置あるいは固定し、該免震装置を介して鉄骨造の上部構造体を構築したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る免震構造の第２の構成は、前記免震装置が滑り支承型または転がり支承型であり、前記免震プレートの中心部に支持部の受け板の載置面を形成し、前記下部構造体の柱よりもせり出した周縁に復元機能部又は減衰機能部の取付部を形成したことを特徴とする。
【００１３】
また、前記上部構造体を下方より覆う板状の天井部材が設けられ、該天井部材は、前記下部構造体の免震プレートよりも下方であって且つ前記下部構造体及び免震プレートの間に間隔を設けた位置で前記上部構造体に支持されていることが好ましい。
【００１４】
また、前記免震プレートと天井部材との間には、これら免震プレートと天井部材の間の隙間から該天井部材と前記下部構造体の間への風の流入を防止すると共にこれら免震プレートと天井部材との相対移動を許容する風防部材が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る免震構造第１の構成によれば、免震装置を鉄筋コンクリート造の下部構造体の柱上端部に該柱の水平断面積よりも大きな面を有する免震プレートの上面に載置あるいは固定するように構成したので、鉄筋コンクリート造の下部柱全体あるいは下部柱の上端部の断面を免震装置の構成にあわせて大きくする必要がない。従って、経済的な架構を構築することができ、工期が長期化することもない。
【００１６】
本発明に係る免震構造の第２の構成によれば、免震プレートの中心部すなわち下部構造体の柱で支持された部分に大きな鉛直荷重が作用する支承の受け板の載置面が形成されており、下部構造体の柱よりもせり出した周縁には大きな鉛直荷重の作用しない復元部機能又は減衰機能部の取付部が形成されているので、免震プレートを薄くすることができる。
【００１７】
従って、建物の絶対高さを抑制したり、下部構造体内部への突出部のボリュームを小さくすることができ建物の計画に与える影響を低減させることができる。
【００１８】
また、復元機能部又は減衰機能部の取付部がせり出しその下方が空間となっているので復元部又は減衰部の固定作業も容易に行うことができる。
【００１９】
また、本発明に係る免震構造の第３の構成によれば、免震プレートの上面が下部構造体の下面と共に天井部材に覆われることとなる。このため、天井部材によって意匠性の向上が図られると共に、該免震プレートの上面に埃やごみ等が堆積することを抑制することができる。
【００２０】
なお、該免震プレートや上部構造体と天井部材との間の隙間によって、地震動等に伴う免震プレートに対する上部構造体の振動は当然に許容されるものとなっている。
【００２１】
また、上部構造体の下方、すなわち下部構造体間には横風等が流れ込むこととなるが、この場合、上述の如く天井部材を設けることにより、前記隙間を介して天井部材と下部構造体の間に該横風等が流入することとなり、上記横風による負圧の発生と相俟って、天井部材には、上部構造体から離間する方向への過大な外力が作用することが考えられる。これに対し、本発明に係る免震構造の第４の構成によれば、前記隙間に風防部材が設けられることとなり、これによって該隙間を通じての横風等の流入は著しく制限することができ、天井部材に作用する外力を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明に係る免震構造の最も好ましい実施形態について図を用いて説明する。図１は本発明に係る免震構造を適用した免震建物Ａの斜視図、図２は免震建物Ａの主に下部構造体Ｂの断面図、図３は免震装置Ｄまわりの詳細図、図４は免震プレートＥまわりの詳細図、図５は免震プレートＥの固定要領を示す図、図６は免震プレートＥを利用した上部構造体の施工手順を示す図である。図７は免震プレートＥ及びその周囲を拡大して示す平面図である。図８は免震装置Ｄ及び軒天井まわりの側面図である。図９は風防部材まわりの断面図である。図１０（ａ）及び（ｂ）は風防部材の他の実施例を示す断面図である。
【００２３】
先ず、図１を参照して免震建物Ａの全体構成を説明する。免震建物Ａは３層の住宅であり、１階は玄関及び階段室以外はピロティであり、２、３階が居室となっている。また構造種別としては、下部構造体Ｂを構成する基礎１及び円柱（１階柱）２が鉄筋コンクリート造で、上部構造体Ｃを構成する２階及び３階の柱３、大梁４ａ〜４ｃからなる架構が鉄骨造で、ともに妻方向１スパン、桁行き方向２スパンで構成されている。
【００２４】
次に、下部構造体Ｂの構成について、図１及び図２を参照して説明する。下部構造体Ｂは、ベタ基礎形式の基礎１を有し、基礎１から円柱２が立ち上がっている。円柱２の柱脚部２ｂは基礎梁１aと耐圧盤１ｂにより剛に固定されているが、柱頭部２ａは梁で連結されておらず、円柱２は片持ち状態で突出している。円柱２の直径は上部構造体Ｃから作用する荷重に基づき７００ｍｍに設定されている。なお、１ｃはピロティの床を構成する土間コンクリートである。
【００２５】
次に、図１〜図３を参照して上部構造体Ｃの構成について説明する。上部構造体Ｃにおいて、柱３は１５０ｍｍ角のシームレス（水平断面内に継目を持たない）角形鋼管で構成されており、平面的に円柱２と同じ位置に配置されている。柱３の側面の所定の位置にはボルト孔が穿設され後述する大梁４ａ〜４ｃが接合される梁接合部３ａが形成されており、柱３の下端部には後述する滑り支承１１が柱３と一体で形成されている。
【００２６】
隣接する柱３どうしを連結する大梁４ａ〜４ｃはＨ形鋼からなる。Ｈ形鋼の両端には柱３の梁接合部３ａに形成されたボルト孔に対応する位置にボルト孔が穿設された接合プレート４ａ１〜４ｃ１が溶接されている。そして、梁接合部３ａにメタルタッチされ高力ボルトで剛接合されている。
【００２７】
柱３の梁接合部３ａのうち大梁４ａ〜４ｃが接合されていない建物の外側方向の梁接合部３ａには、大梁４ａ〜４ｃと同一断面のＨ形鋼からなる片持ち梁５ａ〜５ｃが配置され、これらの片持ち梁５ａ〜５ｃの一端に大梁４ａ〜４ｃの接合プレート４ａ１〜４ｃ１と同様に構成された接合プレート５ａ１〜５ｃ１が溶接されている。そして、梁接合部３ａにメタルタッチされ高力ボルトで剛接合されている。
【００２８】
片持ち梁５ａ〜５ｃの先端側には大梁４ａ〜４ｃと同一断面のＨ形鋼からなる鼻先梁６ａ〜６ｃが取り付けられている。
【００２９】
Ｈ形鋼からなる小梁（不図示）が対向する大梁４ａ〜４ｃの間に適宜架け渡され、ＡＬＣパネルからなる床パネル９が前記各種梁に支持され床１０が構成されている。
【００３０】
鼻先梁６ａ〜６ｃのフランジには外壁パネルの支持と位置決めの為の金物（不図示）が取り付けられ、該金物によってＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）パネルからなる外壁パネル７が固定され外壁８が構成されている。
【００３１】
上記片持ち梁５ａ〜５ｃや鼻先梁６ａ〜６ｃによって上部構造体Ｃの床１０は柱３よりもせり出した状態となり、後述する免震プレートＥや免震装置Ｄは床面の領域内に配置される。
【００３２】
次に、図２、図３を参照して免震装置Ｄの構成について説明する。本実施例で使用される免震装置Ｄは滑り支承型であり、支持機能を有する滑り支承１１と受け板１３、復元機能を有する復元ゴム１４、減衰機能を有するオイルダンパー１５、で構成される。滑り支承１１は柱３の下端部に柱３と一体で形成されている。滑り支承１１の摺動面１１ａの大きさは、上部構造体Ｃが最大限変位した際にも上部構造体Ｃからの鉛直荷重が免震プレートＥに対し圧縮力のみが作用し曲げが作用しないように設定されている。
【００３３】
次に、図４を参照して免震プレートＥの構成について説明する。免震プレートＥは免震装置Ｄを載置或いは固定するための部材である。材質は表面に防錆塗装が施された鋼製である。尚、防錆塗装にかえて溶融亜鉛めっき等の防錆処理を施したものでも良い。形状は、外径１３７０ｍｍ、厚さ２９ｍｍの円盤状であり、上面には滑り支承１１の移動範囲を規制する環状の突起部１２が溶接されて突起部１２の内部の面が受け板載置部１６となっている。受け板載置部１６の直径は、上部構造体Ｃに求められる免震効果から算定された相対的な最大変位に基づき８９０ｍｍに設定されている。
【００３４】
突起部１２よりも外側の周縁部１７には復元ゴム１４、オイルダンパー１５をボルト固定する為のボルト孔１７ａが形成されている。このボルト孔１７ａは等間隔で４個所（９０度間隔）穿設されており、夫々対応する機能部材（復元ゴム１４あるいはオイルダンパー１５）のボルト孔に対応させて４個、６個の孔が穿設されている。
【００３５】
受け板載置部１６の中心には、グラウト注入用の注入孔１６ａと、レベル調整具２０を操作し免震プレートＥのレベルを調整する為の調整具用孔１６ｂが穿設されている。また、免震プレートＥの下面には、免震プレートＥを円柱２の柱頭部２ａに固着する為の複数のスタッドジベル１８が突設されている。
【００３６】
図４に示すように、円柱２の柱頭部２ａは免震プレートＥの設置レベルより若干低めにコンクリートが打設されており、またワインディングパイプ１９を予め埋設することによりスタッドジベル埋設用の埋設用孔２ｃが形成されている。また、免震プレートＥのレベル調整具２０を打ち込む為のアンカー用孔２ｄがコンクリート硬化後に穿設されアンカー用孔２ｄには打込みアンカー２１が打ち込まれている。
【００３７】
レベル調整具２０は、図４、図５に示すように、免震プレートＥを支持する円形の支持プレート２０ａ１の下面に雄ネジの切られた軸２０ａ２を溶接し、上面に高ナット２０ａ３を溶接して構成された支持部２０ａと、仮止めボルト２０ｂ１の首下に長方形の押さえプレート２０ｂ２を溶接した押さえ部２０ｂと、からなる。
【００３８】
次に、免震プレートＥを固定する要領について図５を参照して説明する。免震プレートＥはレベル調整具２０利用し以下の要領で円柱２の上面に固定される。
【００３９】
先ず、図５（ａ）に示すように、円柱２の柱頭部２ａの所定位置にアンカー用孔２ｄを穿設し、アンカー用孔２ｄに打ち込みアンカー２１を打ち込む。次に、同図（ｂ）に示すように、打ち込みアンカー２１の雌ネジにレベル調整具２０の支持部２０ａの軸２０ａ２を螺入し、支持プレート２０ａ１が所定のレベルになるように調整する。
【００４０】
次に、同図（ｃ）に示すように、免震プレートＥを、支持部２０ａと調整具用孔１６ｂの位置が合致するようにして支持部２０ａに載置し、４箇所のボルト孔１７ａ群の位置が通り芯上になるように平面的に位置決めする。そして、押さえ部２０ｂを支持部２０ａの高ナット２０ａ３に螺入し、免震プレートＥを仮固定する。
【００４１】
次に、同図（ｄ）に示すように、注入孔１６ａより免震プレートＥと円柱２を構成するコンクリートとの間の空隙２ｅにグラウト２２を注入する。（グラウト２２の固化により免震プレートＥは所定の位置に固定される）
【００４２】
同図（ｅ）に示すように、グラウト２２固化後、押さえ部２０ｂを取り外す。次いで、同図（ｆ）に示すように、調整具用孔１６ｂにグラウト２３を注入する。以上の手順を経ることで、免震プレートＥを円柱２の柱頭部２ａに固定することが可能である。
【００４３】
次に、上部構造体Ｃ及び免震装置Ｄの施工手順について図３を参照して説明する。上記のようにして円柱２の上部に固定された免震プレートＥの受け板載置部１６には、受け板１３が載置されて、受け板１３の上には支承１１と一体の柱３が建てられるとともに、大梁４ａ〜４ｃ、片持ち梁５ａ〜５ｃを含む梁が接合され上部構造体Ｃの架構が構築される。そして、復元ゴム１４とオイルダンパー１５の一端がボルト孔１７ａを利用して免震プレートＥの周縁部１７に固定され、他端は２階の大梁４ａの下フランジのボルト孔に固定される。
【００４４】
また、免震プレートＥよりも若干下方のレベルには軒天井（天井部材）２４が２階の大梁４ａから吊り下げられており、上部構造体Ｃの下面を覆っている。後述のとおり、軒天井２４は地震時に円柱２の側面と衝突して破損しないように円柱２との間にクリアランス（隙間Ｓ１、Ｓ２（図８参照））を有しているが、免震プレートＥが円柱２よりもせり出している。
【００４５】
上記構成において、円柱２の断面積の算定は上部構造物Ｃの荷重に基づいて行い、免震装置の載置固定に必要な領域は円柱よりも大きな径の免震プレートＥによって確保したので、経済的な構造を短工期で施工することができる。
【００４６】
また、免震プレートＥのボルト孔１７ａの下方は開放され空間が確保されているので復元ゴム１４やオイルダンパー１５の固定作業は容易に行うことができる。
【００４７】
また、突起部１２によって上部構造体Ｃの移動範囲が制限されている為、地震時に上部構造物Ｃが最大限変位した場合であっても、柱３は円柱２の上部の領域から外れてしまうことはなく、また、復元ゴム１４やオイルダンパー１５は上部構造体Ｃの鉛直荷重を支持する部材ではない。従って、免震プレートＥは周縁部１７が片持ち状態であっても大きな曲げが作用しないので厚みを持たせたり補強を施したりする必要がなく、薄く平坦な形状で充分な強度が得られる。
【００４８】
また、免震プレートＥが円柱２よりもせり出しているので、ピロティから上方を見上げても上部構造体Ｃの下面を見ることができず免震建物Ａの美観を保つことができる。また、前述した通り免震プレートＥは鉄筋コンクリートで構成した場合に比べ厚みが小さいので、軒天井２４の設置レベルを高く設定することができ、ピロティの有効高さを大きく確保することができる。
【００４９】
免震プレートＥの他の用途について図６を参照して説明する。免震プレートＥのボルト孔１７ａは、下記の要領で上部構造体Ｃの建方工事の際にも利用される。
【００５０】
即ち、図６（ａ）に示すように、コ字断面で上下フランジにボルト孔１７ａと２階の大梁４ａのフランジのボルト孔の位置に対応したボルト孔を有し、且つ高さ及びボルト孔位置が２階の大梁４ａが柱３と連結された状態の最終的な位置になるように設計されている仮設金物２５を、ボルト孔１７ａを利用して免震プレートＥ上に固定し、更に、仮設金物２５の上に２階の大梁４ａを固定する。
【００５１】
次に、同図（ｂ）に示すように、２階の大梁４ａに設けた接合プレート４ａ１に柱３の梁接合部３ａを当接しボルト接合する。なお、対向する２方向に２階の大梁４ａが存在する場合は、柱３を垂直に起立させた状態で２階の大梁４ａの横方向（図の前後方向）にスライドさせて２階の大梁４ａの間にはめ込みボルト接合する。
【００５２】
２階の大梁４ａと柱３とを接合した後、仮設金物２５を免震プレートＥ及び２階の大梁４ａからはずすことで、同図（ｃ）に示すように、２階の大梁４ａを柱３で支持することが可能である。
【００５３】
このような施工方法とすることで、柱脚部をアンカーボルトで固定せず不安定な上部構造体Ｃの柱３の下端部を安定して保持しておくことができ、その後の建方工事を精度よく速やかに行うことができる。
【００５４】
また、図７及び図８に示す如く、上部構造体Ｃの最下に位置する大梁４ａには、複数の懸垂部材３１が取り付けられ、各懸垂部材３１の下端には吊プレート３２が設けられている。また、梁行き方向に隣り合う吊プレート３２の下端部に亘って野縁受け３３が架設されており、これら複数の野縁受け３３の下部に亘って野縁３４が架設されている。各野縁３４は、野縁受け３３と互いに直交する状態に架設されており、これによってこれら野縁受け３３と野縁３４により格子状の下地３５が組み上げられている。また、これら野縁受け３３及び野縁３４は下部構造体Ｂの免震プレートＥよりも下方となる位置で支持されており、野縁３４の下部に複数枚の板状の天井部材（上述の軒天井２４のことを示しており、以下では当該部材を天井部材２４と称することとする）２４が取り付けられている。なお、本実施形態においては大梁４ａに懸垂部材３１等を懸架した構成が開示されているが、大梁間に架設される小梁に当該懸垂部材３１等を懸架する構成も採用可能である。
【００５５】
また、上部構造体Ｃの外壁８の下端部も上部構造体Ｃの大梁４ａよりも下方まで延設されており、該下端部には、天井部材２４を保持する保持具８ａが設けられている。
【００５６】
該天井部材２４は、けい酸カルシウムを主材として平板状に形成されており、野縁３４及び保持具８ａに支持された状態で敷設されている。また、下部構造体Ｂとオーバラップすることとなる天井部材２４は、該下部構造体Ｂの形状に沿う円弧部３７を備えており、該天井部材２４を敷設すると円弧部３７の縁部と下部構造体Ｂの外周面の間には充分な隙間Ｓ１が介在する。また、該天井部材２４は免震プレートＥよりも下方となる位置で支持されており、これによって天井部材２４と免震プレートＥの間にも充分な隙間Ｓ２が介在することとなる。また、該天井部材２４の円弧部３７の半径は免震プレートＥの半径と同程度若しくは僅かに小さく設定されており、これによって、免震プレートＥの最外縁部と天井部材２４の円弧部３７とは互いに対向している。
【００５７】
上記隙間Ｓ１、Ｓ２は地震動等に伴う下部構造体Ｂや免震プレートＥに対する上部構造体Ｃの相対移動のための遊びとなり、これによって下部構造体Ｂや免震プレートＥと天井部材２４との衝突・干渉は防止される。
【００５８】
また、上記実施形態によれば、免震プレートＥの上面は上部構造体Ｃの下面と共に天井部材２４に覆われる。このため、天井部材２４によって上部構造体Ｃの下面を覆い隠すことによって、該上部構造体Ｃの下方となる１階ピロティの意匠性の向上が図られると共に上部構造体Ｃの下面を平坦なものとすることによって、当該１階ピロティを通過する横風の通り道の安定化が図られ、さらには、該免震プレートＥの上面に埃やごみ等が堆積することが抑制されている。
【００５９】
また、上述の如く、免震プレートＥと天井部材２４との間には隙間Ｓ２が確保されていることにより当該隙間Ｓ２を介して天井部材２４の上方となる該天井部材の裏側の空間にまで横風等が流れ込み、これによって上記横風により天井部材２４に作用する負圧と相俟って、天井部材２４には該天井部材２４を上部構造体Ｃから離間させようとする外力が過大に作用することが考えられる。かかる事態に対応すべく、本実施形態においては、該免震プレートＥと天井部材２４との間の隙間Ｓ２には風防部材４０が設けられている。
【００６０】
図９に示す如く、該風防部材４０は、天井部材２４の円弧部３７に取り付けられており、当該円弧部３７に沿って立上る円弧状の立上り部４１と、該立上り部４１の上端部から屈曲して免震プレートＥの下面に沿う屈曲部４２とを備えている。下部構造体Ｂに対する上部構造体Ｃの相対移動を確保すべくこれら風防部材４０の屈曲部４２と免震プレートＥの下面との間にはきわめて僅かな間隔が形成されるものの、立上り部４１によって免震プレートと天井部材２４の間の隙間Ｓ２は略閉鎖され、これによって該隙間Ｓ２を通じての横風等の流入は著しく制限され、天井部材２４に作用する上述の如き外力は著しく減少することとなる。また、該隙間Ｓ２からの埃や虫等の侵入も制限され、上部構造体Ｃの支承１１の摺動面１１ｃの滑り面となる免震プレートＥの上面を清浄に保つことが可能となるばかりでなく、清掃困難な天井部材２４の裏側も長期にわたって清浄に維持されることとなる。
【００６１】
なお、免震プレートＥと天井部材２４の互いの相対移動が可能であれば、免震プレートＥの下面に風防部材４０の屈曲部４２を接触させて地震時等の際に当該屈曲部４２を免震プレートＥ裏面上で滑らせることとする構成を採用することも可能である。これによれば、隙間Ｓ２は略完全に遮断され、当該隙間Ｓ２を通じての天井部材２４の裏側への横風や埃等の流入は略完全に遮断されることとなる。
【００６２】
図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は、上記風防部材４０の他の実施形態を示している。図１０（ａ）に示す如く、風防部材４０は、免震プレートＥの下面に取り付ける構成を採用することも可能である。該風防部材４０は、免震プレートＥの下面に接触する接触部４４と、該接触部４４の内側の端部から垂下される垂下部４５と、該垂下部４５の下端部から屈曲して天井部材２４を支持する野縁３４の上面に沿う屈曲部４６とを備える断面コ字状に形成されている。本実施形態によれば、免震プレートＥと天井部材２４の間の隙間Ｓ２は野縁３４と当該風防部材４０によって略遮断されることとなり、当該天井部材２４の裏側への横風の流入は著しく制限されるものとなる。
【００６３】
また、図１０（ｂ）に示す風防部材４０は、シート状に形成されて免震プレートＥの最外縁部に取り付けられて免震プレートＥの円弧部３７を覆う位置まで垂れ下がっており、該風防部材４０によって免震プレートＥと天井部材２４との間の隙間Ｓ２は塞がれる。これによって、該隙間Ｓ２を通じての横風の流入は著しく制限されることとなる。
【００６４】
また、図１０（ｃ）は、免震プレートＥと天井部材２４とがオーバラップする位置に野縁３４を設けない構成であって、風防部材４０は、免震プレートＥの縁部に被さる被装部４７と、該被装部４７の端部から垂下する垂下部４８と、垂下部４８の先端部から屈曲して天井部材２４の裏面に僅かな隙間を介して対向する対向部４９とを備えている。該垂下部４８により免震プレートＥと天井部材２４との間の隙間Ｓ２は略遮断され、対向部４９と天井部材２４との間の僅かな隙間のみが存することとなり、これによって、天井部材２４の裏側の空間に向けての横風の侵入は著しく遮断されるものとなる。
【００６５】
また、図１０（ｄ）は、上記図１０（ｃ）の風防部材４０の垂下部４８を短小化させると共に、対向部４９の下面から弾性素材からなる突出部５０が設けられており、該突出部５０の先端部が天井部材２４の円弧部３７に当接している。これによって、免震プレートＥと天井部材２４との間の隙間Ｓ２は遮断されることとなり、天井部材２４の裏側の空間に向けての横風の侵入は遮断される。また、地震動等により上部構造体Ｃが振動する場合であっても、弾性素材からなる突出部５０が上部構造体Ｃの振動に伴って適宜変形することとなるため、該突出部５０の天井部材２４への当接が上部構造体Ｃの振動を遮断するものとはならない。また、かかる構成によれば、地震時等に下部構造体Ｂに対して上部構造体Ｃが上下動する場合であっても、天井部材２４の上下動は風防部材４０の対向部より下方でなされ、当該上下動によって天井部材２４が風防部材４０に当接することはなく、これによって、これら天井部材２４と風防部材４０の接触によるこれらの部材及びこれらの周囲の部材の損傷も免れることとなる。
【００６６】
また、該風防部材４０は、ゴム等の伸縮性を有する材料により形成し、一方を免震プレートＥに止めつけると共に他方を天井部材２４に止めつける構成を採用することも可能である。かかる構成によれば、風防部材４０によって免震プレートＥと天井部材２４との間の隙間Ｓ２は完全に閉鎖され、該隙間Ｓ２を通じての横風の流入は略完全に遮断される。また、風防部材４０は伸縮性を有しているので、該風防部材４０が上部構造体Ｃに支持される天井部材２４と下部構造体Ｂに支持される免震プレートＥに止めつけられると言えども、上部構造体Ｃの相対移動に伴って風防部材４０が伸縮することとなり、上部構造体Ｃの地震動等の振動に対する応答性能は十分に発揮されるものとなるのである。
【００６７】
なお、図１０（ｂ）に示す免震プレートＥは、鉄筋コンクリート製であって下部構造体Ｂと一体に形成されている。かかる免震プレートＥを採用する場合であっても、上記本願発明の実施形態と同様の効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の免震構造は、下部構造体が２層以上である建物や、上部構造体が鉄骨同様に軽量な木造で構成された建物にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係る免震構造を適用した免震建物Ａの斜視図である。
【図２】免震建物Ａの主に下部構造体Ｂの断面図である。
【図３】免震装置Ｄまわりの詳細図である。
【図４】免震プレートＥまわりの詳細図である。
【図５】免震プレートＥの固定要領を示す図である。
【図６】免震プレートＥを利用した上部構造体の施工手順を示す図である。
【図７】免震プレートＥ及びその周囲を拡大して示す平面図である。
【図８】免震装置Ｄ及び軒天井まわりの側面図である。
【図９】風防部材まわりの断面図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は風防部材の他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
Ａ…免震建物
Ｂ…下部構造体
Ｃ…上部構造体
Ｄ…免震装置
Ｅ…免震プレート
Ｓ１…隙間
Ｓ２…隙間
１…基礎
１ａ…基礎梁
１ｂ…耐圧盤
１ｃ…土間コンクリート
２…円柱（１階柱）
２ａ…柱頭部
２ｂ…柱脚部
２ｃ…埋設用孔
２ｄ…調整具用孔
２ｅ…空隙
３…柱
３ａ…梁接合部
４ａ〜４ｃ…大梁
４ａ１〜４ｃ１…接合プレート
５ａ〜５ｃ…片持ち梁
５ａ１〜５ｃ１…接合プレート
６ａ〜６ｃ…鼻先梁
７…外壁パネル
８…外壁
８ａ…保持具
９…床パネル
１０…床
１１…支承
１１ａ…摺動面
１２…突起部
１３…受け板
１４…復元ゴム
１５…オイルダンパー
１６…受け板載置部
１６ａ…注入孔
１６ｂ…レベル調整孔
１７…周縁部
１７ａ…ボルト孔
１８…スタッドジベル
１９…ワインディングパイプ
２０…レベル調整具
２０ａ…支持部
２０ａ１…支持プレート
２０ａ２…軸
２０ａ３…高ボルト
２０ｂ…押さえ部
２０ｂ１…仮止めボルト
２０ｂ２…押さえプレート
２１…打込みアンカー
２２、２３…グラウト
２４…軒天井（天井部材）
２５…仮設金物
３３…野縁受け
３４…野縁
３５…下地
４０…風防部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は建物の中間階に免震装置を介装した免震構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より免震ピットを備え該免震ピットに免震装置を配した免震建物が存在するが、免震ピットの築造には多大なコストを要し、工期も長期化しやすいという欠点があった。そこで、例えば特許文献１のように柱の中間部に免震装置を配置したり、特許文献２のように柱頭部に免震装置を配置する等して免震ピットを省略した、いわゆる中間階免震構造が提案されている。
【０００３】
免震ピットを設け１階部分も含めて免震構造とした場合、地震時の相対的変位によって上部構造体が地盤面上に載置された物や歩行者と衝突するおそれがあるが、中間階免震構造はこのような事態を回避することも可能である。また、中間階免震構造は新築時のみならず既存の鉄筋コンクリート造建物に免震装置を付加し免震構造とする場合にも比較的容易に施工ができ好ましい。
【０００４】
免震構造は建物（上部構造体）の固有周期を長くして地震の揺れを建物（上部構造体）に伝えにくくするものであり、免震装置としては、積層ゴム、滑り支承、転がり支承等様々なタイプのものが開発されている。
【０００５】
軽量な建物において免震装置として上部構造体の支持機能、復元機能、減衰機能の全ての機能を賄う積層ゴムを採用した場合、建物の固有周期を長くする為には積層ゴムの断面積を小さくする必要があるが、積層ゴムの断面積を小さくすると建物の荷重の支持が困難となったり、変形時に座屈が生じる虞がある。逆に、荷重を支持する為に積層ゴムの断面積を大きくすると長周期化が困難となって十分な免震効果が得られなくなる。従って、現状中低層鉄骨造の住宅等軽量な建物を免震構造とする場合は、充分な支持力も得られ固有周期の調整も容易なすべり支承型や転がり支承型を採用するのが一般的である。なおこの場合、支承及び支承を受ける受け板とは別に、復元機能部や減衰機能部を有する部材や装置を設ける必要がある。
【０００６】
一方、特許文献２のように上部構造体を鉄筋コンクリート造に比べて軽量な鉄骨造とした場合、下部構造体の柱の断面積は構造計算上小さく設定することが可能である。特に、中低層の住宅の場合には他の用途の建物に比べて積載荷重を小さく見込むことができるので、柱の断面積の低減効果は大きい。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１１５６５６号公報
【特許文献２】特開２００４−６０２８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記の通り建物の固有周期を長くし免震効果を発揮させる為に滑り支承型や転がり支承型の免震装置を採用した場合、構造計算に基づいた柱の断面積だけでは支承を受ける受け板、復元機能や減衰機能を有する部材や装置を載置する面を確保することが難しくなることがあった。
【０００９】
この場合、ボルトの頭部のように下部構造体の柱頭部のみを大きくして上記免震装置の載置面を確保することは可能ではあるが、鉄筋コンクリート造の柱と一体でせり出し部を構築すると、型枠工事や配筋工事等において施工が煩雑になり工期の延期やコストの増加が生じるという問題や、せり出し部は相応の厚みが必要となり建物の計画に影響が出るという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の課題を解決し、鉄筋コンクリート造の下部構造体と比較的軽量な鉄骨造の上部構造体との間に免震装置を配した際に、コストの上昇や工期の長期化を抑制することができ、建築計画にも影響を与えにくい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】
【００１１】
上記従来技術の課題を解決する為の本発明に係る免震構造の第１の構成は、鉄筋コンクリート造の下部構造体の柱上端部に下部構造体の柱の水平断面よりも大きな面を有する免震プレートを固定し、該免震プレート上面に免震装置を載置あるいは固定し、該免震装置を介して鉄骨造の上部構造体を構築したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る免震構造の第２の構成は、前記免震装置が滑り支承型または転がり支承型であり、前記免震プレートの中心部に支持部の受け板の載置面を形成し、前記下部構造体の柱よりもせり出した周縁に復元機能部又は減衰機能部の取付部を形成したことを特徴とする。
【００１３】
また、前記上部構造体を下方より覆う板状の天井部材が設けられ、該天井部材は、前記下部構造体の免震プレートよりも下方であって且つ前記下部構造体及び免震プレートの間に間隔を設けた位置で前記上部構造体に支持されていることが好ましい。
【００１４】
また、前記免震プレートと天井部材との間には、これら免震プレートと天井部材の間の隙間から該天井部材と前記下部構造体の間への風の流入を防止すると共にこれら免震プレートと天井部材との相対移動を許容する風防部材が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る免震構造第１の構成によれば、免震装置を鉄筋コンクリート造の下部構造体の柱上端部に該柱の水平断面積よりも大きな面を有する免震プレートの上面に載置あるいは固定するように構成したので、鉄筋コンクリート造の下部柱全体あるいは下部柱の上端部の断面を免震装置の構成にあわせて大きくする必要がない。従って、経済的な架構を構築することができ、工期が長期化することもない。
【００１６】
本発明に係る免震構造の第２の構成によれば、免震プレートの中心部すなわち下部構造体の柱で支持された部分に大きな鉛直荷重が作用する支承の受け板の載置面が形成されており、下部構造体の柱よりもせり出した周縁には大きな鉛直荷重の作用しない復元部機能又は減衰機能部の取付部が形成されているので、免震プレートを薄くすることができる。
【００１７】
従って、建物の絶対高さを抑制したり、下部構造体内部への突出部のボリュームを小さくすることができ建物の計画に与える影響を低減させることができる。
【００１８】
また、復元機能部又は減衰機能部の取付部がせり出しその下方が空間となっているので復元部又は減衰部の固定作業も容易に行うことができる。
【００１９】
また、本発明に係る免震構造の第３の構成によれば、免震プレートの上面が下部構造体の下面と共に天井部材に覆われることとなる。このため、天井部材によって意匠性の向上が図られると共に、該免震プレートの上面に埃やごみ等が堆積することを抑制することができる。
【００２０】
なお、該免震プレートや上部構造体と天井部材との間の隙間によって、地震動等に伴う免震プレートに対する上部構造体の振動は当然に許容されるものとなっている。
【００２１】
また、上部構造体の下方、すなわち下部構造体間には横風等が流れ込むこととなるが、この場合、上述の如く天井部材を設けることにより、前記隙間を介して天井部材と下部構造体の間に該横風等が流入することとなり、上記横風による負圧の発生と相俟って、天井部材には、上部構造体から離間する方向への過大な外力が作用することが考えられる。これに対し、本発明に係る免震構造の第４の構成によれば、前記隙間に風防部材が設けられることとなり、これによって該隙間を通じての横風等の流入は著しく制限することができ、天井部材に作用する外力を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明に係る免震構造の最も好ましい実施形態について図を用いて説明する。図１は本発明に係る免震構造を適用した免震建物Ａの斜視図、図２は免震建物Ａの主に下部構造体Ｂの断面図、図３は免震装置Ｄまわりの詳細図、図４は免震プレートＥまわりの詳細図、図５は免震プレートＥの固定要領を示す図、図６は免震プレートＥを利用した上部構造体の施工手順を示す図である。図７は免震プレートＥ及びその周囲を拡大して示す平面図である。図８は免震装置Ｄ及び軒天井まわりの側面図である。図９は風防部材まわりの断面図である。図１０（ａ）及び（ｂ）は風防部材の他の実施例を示す断面図である。
【００２３】
先ず、図１を参照して免震建物Ａの全体構成を説明する。免震建物Ａは３層の住宅であり、１階は玄関及び階段室以外はピロティであり、２、３階が居室となっている。また構造種別としては、下部構造体Ｂを構成する基礎１及び円柱（１階柱）２が鉄筋コンクリート造で、上部構造体Ｃを構成する２階及び３階の柱３、大梁４ａ〜４ｃからなる架構が鉄骨造で、ともに妻方向１スパン、桁行き方向２スパンで構成されている。
【００２４】
次に、下部構造体Ｂの構成について、図１及び図２を参照して説明する。下部構造体Ｂは、ベタ基礎形式の基礎１を有し、基礎１から円柱２が立ち上がっている。円柱２の柱脚部２ｂは基礎梁１aと耐圧盤１ｂにより剛に固定されているが、柱頭部２ａは梁で連結されておらず、円柱２は片持ち状態で突出している。円柱２の直径は上部構造体Ｃから作用する荷重に基づき７００ｍｍに設定されている。なお、１ｃはピロティの床を構成する土間コンクリートである。
【００２５】
次に、図１〜図３を参照して上部構造体Ｃの構成について説明する。上部構造体Ｃにおいて、柱３は１５０ｍｍ角のシームレス（水平断面内に継目を持たない）角形鋼管で構成されており、平面的に円柱２と同じ位置に配置されている。柱３の側面の所定の位置にはボルト孔が穿設され後述する大梁４ａ〜４ｃが接合される梁接合部３ａが形成されており、柱３の下端部には後述する滑り支承１１が柱３と一体で形成されている。
【００２６】
隣接する柱３どうしを連結する大梁４ａ〜４ｃはＨ形鋼からなる。Ｈ形鋼の両端には柱３の梁接合部３ａに形成されたボルト孔に対応する位置にボルト孔が穿設された接合プレート４ａ１〜４ｃ１が溶接されている。そして、梁接合部３ａにメタルタッチされ高力ボルトで剛接合されている。
【００２７】
柱３の梁接合部３ａのうち大梁４ａ〜４ｃが接合されていない建物の外側方向の梁接合部３ａには、大梁４ａ〜４ｃと同一断面のＨ形鋼からなる片持ち梁５ａ〜５ｃが配置され、これらの片持ち梁５ａ〜５ｃの一端に大梁４ａ〜４ｃの接合プレート４ａ１〜４ｃ１と同様に構成された接合プレート５ａ１〜５ｃ１が溶接されている。そして、梁接合部３ａにメタルタッチされ高力ボルトで剛接合されている。
【００２８】
片持ち梁５ａ〜５ｃの先端側には大梁４ａ〜４ｃと同一断面のＨ形鋼からなる鼻先梁６ａ〜６ｃが取り付けられている。
【００２９】
Ｈ形鋼からなる小梁（不図示）が対向する大梁４ａ〜４ｃの間に適宜架け渡され、ＡＬＣパネルからなる床パネル９が前記各種梁に支持され床１０が構成されている。
【００３０】
鼻先梁６ａ〜６ｃのフランジには外壁パネルの支持と位置決めの為の金物（不図示）が取り付けられ、該金物によってＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）パネルからなる外壁パネル７が固定され外壁８が構成されている。
【００３１】
上記片持ち梁５ａ〜５ｃや鼻先梁６ａ〜６ｃによって上部構造体Ｃの床１０は柱３よりもせり出した状態となり、後述する免震プレートＥや免震装置Ｄは床面の領域内に配置される。
【００３２】
次に、図２、図３を参照して免震装置Ｄの構成について説明する。本実施例で使用される免震装置Ｄは滑り支承型であり、支持機能を有する滑り支承１１と受け板１３、復元機能を有する復元ゴム１４、減衰機能を有するオイルダンパー１５、で構成される。滑り支承１１は柱３の下端部に柱３と一体で形成されている。滑り支承１１の摺動面１１ａの大きさは、上部構造体Ｃが最大限変位した際にも上部構造体Ｃからの鉛直荷重が免震プレートＥに対し圧縮力のみが作用し曲げが作用しないように設定されている。
【００３３】
次に、図４を参照して免震プレートＥの構成について説明する。免震プレートＥは免震装置Ｄを載置或いは固定するための部材である。材質は表面に防錆塗装が施された鋼製である。尚、防錆塗装にかえて溶融亜鉛めっき等の防錆処理を施したものでも良い。形状は、外径１３７０ｍｍ、厚さ２９ｍｍの円盤状であり、上面には滑り支承１１の移動範囲を規制する環状の突起部１２が溶接されて突起部１２の内部の面が受け板載置部１６となっている。受け板載置部１６の直径は、上部構造体Ｃに求められる免震効果から算定された相対的な最大変位に基づき８９０ｍｍに設定されている。
【００３４】
突起部１２よりも外側の周縁部１７には復元ゴム１４、オイルダンパー１５をボルト固定する為のボルト孔１７ａが形成されている。このボルト孔１７ａは等間隔で４個所（９０度間隔）穿設されており、夫々対応する機能部材（復元ゴム１４あるいはオイルダンパー１５）のボルト孔に対応させて４個、６個の孔が穿設されている。
【００３５】
受け板載置部１６の中心には、グラウト注入用の注入孔１６ａと、レベル調整具２０を操作し免震プレートＥのレベルを調整する為の調整具用孔１６ｂが穿設されている。また、免震プレートＥの下面には、免震プレートＥを円柱２の柱頭部２ａに固着する為の複数のスタッドジベル１８が突設されている。
【００３６】
図４に示すように、円柱２の柱頭部２ａは免震プレートＥの設置レベルより若干低めにコンクリートが打設されており、またワインディングパイプ１９を予め埋設することによりスタッドジベル埋設用の埋設用孔２ｃが形成されている。また、免震プレートＥのレベル調整具２０を打ち込む為のアンカー用孔２ｄがコンクリート硬化後に穿設されアンカー用孔２ｄには打込みアンカー２１が打ち込まれている。
【００３７】
レベル調整具２０は、図４、図５に示すように、免震プレートＥを支持する円形の支持プレート２０ａ１の下面に雄ネジの切られた軸２０ａ２を溶接し、上面に高ナット２０ａ３を溶接して構成された支持部２０ａと、仮止めボルト２０ｂ１の首下に長方形の押さえプレート２０ｂ２を溶接した押さえ部２０ｂと、からなる。
【００３８】
次に、免震プレートＥを固定する要領について図５を参照して説明する。免震プレートＥはレベル調整具２０利用し以下の要領で円柱２の上面に固定される。
【００３９】
先ず、図５（ａ）に示すように、円柱２の柱頭部２ａの所定位置にアンカー用孔２ｄを穿設し、アンカー用孔２ｄに打ち込みアンカー２１を打ち込む。次に、同図（ｂ）に示すように、打ち込みアンカー２１の雌ネジにレベル調整具２０の支持部２０ａの軸２０ａ２を螺入し、支持プレート２０ａ１が所定のレベルになるように調整する。
【００４０】
次に、同図（ｃ）に示すように、免震プレートＥを、支持部２０ａと調整具用孔１６ｂの位置が合致するようにして支持部２０ａに載置し、４箇所のボルト孔１７ａ群の位置が通り芯上になるように平面的に位置決めする。そして、押さえ部２０ｂを支持部２０ａの高ナット２０ａ３に螺入し、免震プレートＥを仮固定する。
【００４１】
次に、同図（ｄ）に示すように、注入孔１６ａより免震プレートＥと円柱２を構成するコンクリートとの間の空隙２ｅにグラウト２２を注入する。（グラウト２２の固化により免震プレートＥは所定の位置に固定される）
【００４２】
同図（ｅ）に示すように、グラウト２２固化後、押さえ部２０ｂを取り外す。次いで、同図（ｆ）に示すように、調整具用孔１６ｂにグラウト２３を注入する。以上の手順を経ることで、免震プレートＥを円柱２の柱頭部２ａに固定することが可能である。
【００４３】
次に、上部構造体Ｃ及び免震装置Ｄの施工手順について図３を参照して説明する。上記のようにして円柱２の上部に固定された免震プレートＥの受け板載置部１６には、受け板１３が載置されて、受け板１３の上には支承１１と一体の柱３が建てられるとともに、大梁４ａ〜４ｃ、片持ち梁５ａ〜５ｃを含む梁が接合され上部構造体Ｃの架構が構築される。そして、復元ゴム１４とオイルダンパー１５の一端がボルト孔１７ａを利用して免震プレートＥの周縁部１７に固定され、他端は２階の大梁４ａの下フランジのボルト孔に固定される。
【００４４】
また、免震プレートＥよりも若干下方のレベルには軒天井（天井部材）２４が２階の大梁４ａから吊り下げられており、上部構造体Ｃの下面を覆っている。後述のとおり、軒天井２４は地震時に円柱２の側面と衝突して破損しないように円柱２との間にクリアランス（隙間Ｓ１、Ｓ２（図８参照））を有しているが、免震プレートＥが円柱２よりもせり出している。
【００４５】
上記構成において、円柱２の断面積の算定は上部構造物Ｃの荷重に基づいて行い、免震装置の載置固定に必要な領域は円柱よりも大きな径の免震プレートＥによって確保したので、経済的な構造を短工期で施工することができる。
【００４６】
また、免震プレートＥのボルト孔１７ａの下方は開放され空間が確保されているので復元ゴム１４やオイルダンパー１５の固定作業は容易に行うことができる。
【００４７】
また、突起部１２によって上部構造体Ｃの移動範囲が制限されている為、地震時に上部構造物Ｃが最大限変位した場合であっても、柱３は円柱２の上部の領域から外れてしまうことはなく、また、復元ゴム１４やオイルダンパー１５は上部構造体Ｃの鉛直荷重を支持する部材ではない。従って、免震プレートＥは周縁部１７が片持ち状態であっても大きな曲げが作用しないので厚みを持たせたり補強を施したりする必要がなく、薄く平坦な形状で充分な強度が得られる。
【００４８】
また、免震プレートＥが円柱２よりもせり出しているので、ピロティから上方を見上げても上部構造体Ｃの下面を見ることができず免震建物Ａの美観を保つことができる。また、前述した通り免震プレートＥは鉄筋コンクリートで構成した場合に比べ厚みが小さいので、軒天井２４の設置レベルを高く設定することができ、ピロティの有効高さを大きく確保することができる。
【００４９】
免震プレートＥの他の用途について図６を参照して説明する。免震プレートＥのボルト孔１７ａは、下記の要領で上部構造体Ｃの建方工事の際にも利用される。
【００５０】
即ち、図６（ａ）に示すように、コ字断面で上下フランジにボルト孔１７ａと２階の大梁４ａのフランジのボルト孔の位置に対応したボルト孔を有し、且つ高さ及びボルト孔位置が２階の大梁４ａが柱３と連結された状態の最終的な位置になるように設計されている仮設金物２５を、ボルト孔１７ａを利用して免震プレートＥ上に固定し、更に、仮設金物２５の上に２階の大梁４ａを固定する。
【００５１】
次に、同図（ｂ）に示すように、２階の大梁４ａに設けた接合プレート４ａ１に柱３の梁接合部３ａを当接しボルト接合する。なお、対向する２方向に２階の大梁４ａが存在する場合は、柱３を垂直に起立させた状態で２階の大梁４ａの横方向（図の前後方向）にスライドさせて２階の大梁４ａの間にはめ込みボルト接合する。
【００５２】
２階の大梁４ａと柱３とを接合した後、仮設金物２５を免震プレートＥ及び２階の大梁４ａからはずすことで、同図（ｃ）に示すように、２階の大梁４ａを柱３で支持することが可能である。
【００５３】
このような施工方法とすることで、柱脚部をアンカーボルトで固定せず不安定な上部構造体Ｃの柱３の下端部を安定して保持しておくことができ、その後の建方工事を精度よく速やかに行うことができる。
【００５４】
また、図７及び図８に示す如く、上部構造体Ｃの最下に位置する大梁４ａには、複数の懸垂部材３１が取り付けられ、各懸垂部材３１の下端には吊プレート３２が設けられている。また、梁行き方向に隣り合う吊プレート３２の下端部に亘って野縁受け３３が架設されており、これら複数の野縁受け３３の下部に亘って野縁３４が架設されている。各野縁３４は、野縁受け３３と互いに直交する状態に架設されており、これによってこれら野縁受け３３と野縁３４により格子状の下地３５が組み上げられている。また、これら野縁受け３３及び野縁３４は下部構造体Ｂの免震プレートＥよりも下方となる位置で支持されており、野縁３４の下部に複数枚の板状の天井部材（上述の軒天井２４のことを示しており、以下では当該部材を天井部材２４と称することとする）２４が取り付けられている。なお、本実施形態においては大梁４ａに懸垂部材３１等を懸架した構成が開示されているが、大梁間に架設される小梁に当該懸垂部材３１等を懸架する構成も採用可能である。
【００５５】
また、上部構造体Ｃの外壁８の下端部も上部構造体Ｃの大梁４ａよりも下方まで延設されており、該下端部には、天井部材２４を保持する保持具８ａが設けられている。
【００５６】
該天井部材２４は、けい酸カルシウムを主材として平板状に形成されており、野縁３４及び保持具８ａに支持された状態で敷設されている。また、下部構造体Ｂとオーバラップすることとなる天井部材２４は、該下部構造体Ｂの形状に沿う円弧部３７を備えており、該天井部材２４を敷設すると円弧部３７の縁部と下部構造体Ｂの外周面の間には充分な隙間Ｓ１が介在する。また、該天井部材２４は免震プレートＥよりも下方となる位置で支持されており、これによって天井部材２４と免震プレートＥの間にも充分な隙間Ｓ２が介在することとなる。また、該天井部材２４の円弧部３７の半径は免震プレートＥの半径と同程度若しくは僅かに小さく設定されており、これによって、免震プレートＥの最外縁部と天井部材２４の円弧部３７とは互いに対向している。
【００５７】
上記隙間Ｓ１、Ｓ２は地震動等に伴う下部構造体Ｂや免震プレートＥに対する上部構造体Ｃの相対移動のための遊びとなり、これによって下部構造体Ｂや免震プレートＥと天井部材２４との衝突・干渉は防止される。
【００５８】
また、上記実施形態によれば、免震プレートＥの上面は上部構造体Ｃの下面と共に天井部材２４に覆われる。このため、天井部材２４によって上部構造体Ｃの下面を覆い隠すことによって、該上部構造体Ｃの下方となる１階ピロティの意匠性の向上が図られると共に上部構造体Ｃの下面を平坦なものとすることによって、当該１階ピロティを通過する横風の通り道の安定化が図られ、さらには、該免震プレートＥの上面に埃やごみ等が堆積することが抑制されている。
【００５９】
また、上述の如く、免震プレートＥと天井部材２４との間には隙間Ｓ２が確保されていることにより当該隙間Ｓ２を介して天井部材２４の上方となる該天井部材の裏側の空間にまで横風等が流れ込み、これによって上記横風により天井部材２４に作用する負圧と相俟って、天井部材２４には該天井部材２４を上部構造体Ｃから離間させようとする外力が過大に作用することが考えられる。かかる事態に対応すべく、本実施形態においては、該免震プレートＥと天井部材２４との間の隙間Ｓ２には風防部材４０が設けられている。
【００６０】
図９に示す如く、該風防部材４０は、天井部材２４の円弧部３７に取り付けられており、当該円弧部３７に沿って立上る円弧状の立上り部４１と、該立上り部４１の上端部から屈曲して免震プレートＥの下面に沿う屈曲部４２とを備えている。下部構造体Ｂに対する上部構造体Ｃの相対移動を確保すべくこれら風防部材４０の屈曲部４２と免震プレートＥの下面との間にはきわめて僅かな間隔が形成されるものの、立上り部４１によって免震プレートと天井部材２４の間の隙間Ｓ２は略閉鎖され、これによって該隙間Ｓ２を通じての横風等の流入は著しく制限され、天井部材２４に作用する上述の如き外力は著しく減少することとなる。また、該隙間Ｓ２からの埃や虫等の侵入も制限され、上部構造体Ｃの支承１１の摺動面１１ｃの滑り面となる免震プレートＥの上面を清浄に保つことが可能となるばかりでなく、清掃困難な天井部材２４の裏側も長期にわたって清浄に維持されることとなる。
【００６１】
なお、免震プレートＥと天井部材２４の互いの相対移動が可能であれば、免震プレートＥの下面に風防部材４０の屈曲部４２を接触させて地震時等の際に当該屈曲部４２を免震プレートＥ裏面上で滑らせることとする構成を採用することも可能である。これによれば、隙間Ｓ２は略完全に遮断され、当該隙間Ｓ２を通じての天井部材２４の裏側への横風や埃等の流入は略完全に遮断されることとなる。
【００６２】
図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は、上記風防部材４０の他の実施形態を示している。図１０（ａ）に示す如く、風防部材４０は、免震プレートＥの下面に取り付ける構成を採用することも可能である。該風防部材４０は、免震プレートＥの下面に接触する接触部４４と、該接触部４４の内側の端部から垂下される垂下部４５と、該垂下部４５の下端部から屈曲して天井部材２４を支持する野縁３４の上面に沿う屈曲部４６とを備える断面コ字状に形成されている。本実施形態によれば、免震プレートＥと天井部材２４の間の隙間Ｓ２は野縁３４と当該風防部材４０によって略遮断されることとなり、当該天井部材２４の裏側への横風の流入は著しく制限されるものとなる。
【００６３】
また、図１０（ｂ）に示す風防部材４０は、シート状に形成されて免震プレートＥの最外縁部に取り付けられて免震プレートＥの円弧部３７を覆う位置まで垂れ下がっており、該風防部材４０によって免震プレートＥと天井部材２４との間の隙間Ｓ２は塞がれる。これによって、該隙間Ｓ２を通じての横風の流入は著しく制限されることとなる。
【００６４】
また、図１０（ｃ）は、免震プレートＥと天井部材２４とがオーバラップする位置に野縁３４を設けない構成であって、風防部材４０は、免震プレートＥの縁部に被さる被装部４７と、該被装部４７の端部から垂下する垂下部４８と、垂下部４８の先端部から屈曲して天井部材２４の裏面に僅かな隙間を介して対向する対向部４９とを備えている。該垂下部４８により免震プレートＥと天井部材２４との間の隙間Ｓ２は略遮断され、対向部４９と天井部材２４との間の僅かな隙間のみが存することとなり、これによって、天井部材２４の裏側の空間に向けての横風の侵入は著しく遮断されるものとなる。
【００６５】
また、図１０（ｄ）は、上記図１０（ｃ）の風防部材４０の垂下部４８を短小化させると共に、対向部４９の下面から弾性素材からなる突出部５０が設けられており、該突出部５０の先端部が天井部材２４の円弧部３７に当接している。これによって、免震プレートＥと天井部材２４との間の隙間Ｓ２は遮断されることとなり、天井部材２４の裏側の空間に向けての横風の侵入は遮断される。また、地震動等により上部構造体Ｃが振動する場合であっても、弾性素材からなる突出部５０が上部構造体Ｃの振動に伴って適宜変形することとなるため、該突出部５０の天井部材２４への当接が上部構造体Ｃの振動を遮断するものとはならない。また、かかる構成によれば、地震時等に下部構造体Ｂに対して上部構造体Ｃが上下動する場合であっても、天井部材２４の上下動は風防部材４０の対向部より下方でなされ、当該上下動によって天井部材２４が風防部材４０に当接することはなく、これによって、これら天井部材２４と風防部材４０の接触によるこれらの部材及びこれらの周囲の部材の損傷も免れることとなる。
【００６６】
また、該風防部材４０は、ゴム等の伸縮性を有する材料により形成し、一方を免震プレートＥに止めつけると共に他方を天井部材２４に止めつける構成を採用することも可能である。かかる構成によれば、風防部材４０によって免震プレートＥと天井部材２４との間の隙間Ｓ２は完全に閉鎖され、該隙間Ｓ２を通じての横風の流入は略完全に遮断される。また、風防部材４０は伸縮性を有しているので、該風防部材４０が上部構造体Ｃに支持される天井部材２４と下部構造体Ｂに支持される免震プレートＥに止めつけられると言えども、上部構造体Ｃの相対移動に伴って風防部材４０が伸縮することとなり、上部構造体Ｃの地震動等の振動に対する応答性能は十分に発揮されるものとなるのである。
【００６７】
なお、図１０（ｂ）に示す免震プレートＥは、鉄筋コンクリート製であって下部構造体Ｂと一体に形成されている。かかる免震プレートＥを採用する場合であっても、上記本願発明の実施形態と同様の効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の免震構造は、下部構造体が２層以上である建物や、上部構造体が鉄骨同様に軽量な木造で構成された建物にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係る免震構造を適用した免震建物Ａの斜視図である。
【図２】免震建物Ａの主に下部構造体Ｂの断面図である。
【図３】免震装置Ｄまわりの詳細図である。
【図４】免震プレートＥまわりの詳細図である。
【図５】免震プレートＥの固定要領を示す図である。
【図６】免震プレートＥを利用した上部構造体の施工手順を示す図である。
【図７】免震プレートＥ及びその周囲を拡大して示す平面図である。
【図８】免震装置Ｄ及び軒天井まわりの側面図である。
【図９】風防部材まわりの断面図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は風防部材の他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
Ａ…免震建物
Ｂ…下部構造体
Ｃ…上部構造体
Ｄ…免震装置
Ｅ…免震プレート
Ｓ１…隙間
Ｓ２…隙間
１…基礎
１ａ…基礎梁
１ｂ…耐圧盤
１ｃ…土間コンクリート
２…円柱（１階柱）
２ａ…柱頭部
２ｂ…柱脚部
２ｃ…埋設用孔
２ｄ…調整具用孔
２ｅ…空隙
３…柱
３ａ…梁接合部
４ａ〜４ｃ…大梁
４ａ１〜４ｃ１…接合プレート
５ａ〜５ｃ…片持ち梁
５ａ１〜５ｃ１…接合プレート
６ａ〜６ｃ…鼻先梁
７…外壁パネル
８…外壁
８ａ…保持具
９…床パネル
１０…床
１１…支承
１１ａ…摺動面
１２…突起部
１３…受け板
１４…復元ゴム
１５…オイルダンパー
１６…受け板載置部
１６ａ…注入孔
１６ｂ…レベル調整孔
１７…周縁部
１７ａ…ボルト孔
１８…スタッドジベル
１９…ワインディングパイプ
２０…レベル調整具
２０ａ…支持部
２０ａ１…支持プレート
２０ａ２…軸
２０ａ３…高ボルト
２０ｂ…押さえ部
２０ｂ１…仮止めボルト
２０ｂ２…押さえプレート
２１…打込みアンカー
２２、２３…グラウト
２４…軒天井（天井部材）
２５…仮設金物
３３…野縁受け
３４…野縁
３５…下地
４０…風防部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋コンクリート造の下部構造体の柱上端部に下部構造体の柱の水平断面よりも大きな面を有する免震プレートを固定し、該免震プレート上面に免震装置を載置あるいは固定し、該免震装置を介して鉄骨造の上部構造体を構築したことを特徴とする免震構造。
【請求項２】
前記免震装置が滑り支承型または転がり支承型であり、前記免震プレートの中心部に支持部の受け板の載置面を形成し、前記下部構造体の柱よりもせり出した周縁に復元機能部又は減衰機能部の取付部を形成したことを特徴とする請求項１に記載した免震構造。
【請求項３】
前記上部構造体を下方より覆う板状の天井部材が設けられ、該天井部材は、前記下部構造体の免震プレートよりも下方であって且つ前記下部構造体及び免震プレートの間に間隔を設けた位置で前記上部構造体に支持されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の免震構造。
【請求項４】
前記免震プレートと天井部材との間には、これら免震プレートと天井部材の間の隙間から該天井部材と前記下部構造体の間への風の流入を防止すると共にこれら免震プレートと天井部材との相対移動を許容する風防部材が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の免震構造。
【請求項１】
鉄筋コンクリート造の下部構造体の柱上端部に下部構造体の柱の水平断面よりも大きな面を有する免震プレートを固定し、該免震プレート上面に免震装置を載置あるいは固定し、該免震装置を介して鉄骨造の上部構造体を構築したことを特徴とする免震構造。
【請求項２】
前記免震装置が滑り支承型または転がり支承型であり、前記免震プレートの中心部に支持部の受け板の載置面を形成し、前記下部構造体の柱よりもせり出した周縁に復元機能部又は減衰機能部の取付部を形成したことを特徴とする請求項１に記載した免震構造。
【請求項３】
前記上部構造体を下方より覆う板状の天井部材が設けられ、該天井部材は、前記下部構造体の免震プレートよりも下方であって且つ前記下部構造体及び免震プレートの間に間隔を設けた位置で前記上部構造体に支持されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の免震構造。
【請求項４】
前記免震プレートと天井部材との間には、これら免震プレートと天井部材の間の隙間から該天井部材と前記下部構造体の間への風の流入を防止すると共にこれら免震プレートと天井部材との相対移動を許容する風防部材が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の免震構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−３０４２９（Ｐ２００９−３０４２９Ａ）
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４８７０７（Ｐ２００８−１４８７０７）
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【出願人】（３０３０４６２４４）旭化成ホームズ株式会社 (703)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【出願人】（３０３０４６２４４）旭化成ホームズ株式会社 (703)
【Ｆターム（参考）】
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