建築物の制震構造
【課題】土台への加工が容易であると共に、振動吸収材を大型にしても土台強度に影響を与えることがない建築物の制震構造を提供すること。
【解決手段】地震の際に基礎１と土台２との間に設置した振動吸収材７にて振動を吸収する建築物の制震構造において、土台は、中空部２１を有する金属製押出形材からなり、下面に振動吸収材収容孔２３が開けられ、振動吸収材７は、土台の振動吸収材収容孔より中空部に振動吸収可能に収容される。地震の際に土台に伝わる横方向及び上下方向の振動を振動吸収材が吸収可能であるので建築物の制震が行える。また、土台下面に振動吸収材収容孔を開けるだけで振動吸収材を中空部内に挿入ができる。土台を構成する金属製押出形材が、中空部にリブを有する場合は、このリブの振動吸収材収容孔に対応し切除した端面が中空部に収容された振動吸収材と当接して土台の長手方向の振動を振動吸収材で吸収可能させて建築物の制震が行える。
【解決手段】地震の際に基礎１と土台２との間に設置した振動吸収材７にて振動を吸収する建築物の制震構造において、土台は、中空部２１を有する金属製押出形材からなり、下面に振動吸収材収容孔２３が開けられ、振動吸収材７は、土台の振動吸収材収容孔より中空部に振動吸収可能に収容される。地震の際に土台に伝わる横方向及び上下方向の振動を振動吸収材が吸収可能であるので建築物の制震が行える。また、土台下面に振動吸収材収容孔を開けるだけで振動吸収材を中空部内に挿入ができる。土台を構成する金属製押出形材が、中空部にリブを有する場合は、このリブの振動吸収材収容孔に対応し切除した端面が中空部に収容された振動吸収材と当接して土台の長手方向の振動を振動吸収材で吸収可能させて建築物の制震が行える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地震の発生による振動が基礎から土台へ伝播する際に該振動を吸収減衰し土台の振動を抑制する建築物の制震構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に住宅などの建築物の土台構造は、鉄筋入りコンクリートの基礎を築き、この基礎には柱材の立設位置を外してアンカーボルトを立設し、このアンカーボルトにスペーサの孔を被嵌して該スペーサを基礎上に載置すると共に、柱材の立設位置にもスペーサを基礎上に載置する。そして、アンカーボルトに土台のボルト通し孔を被嵌して該土台を基礎上に載置し、アンカーボルトに座金を被嵌しナットを螺合し締め付けることで、基礎上に土台を固定し、土台に設けたほぞ孔に柱材の下端に設けるほぞを嵌入して該柱材を立設する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記構成では、地震によって発生した振動は、基礎及びアンカーボルトを介して建築物の土台に伝わってしまい、これにより建築物がダメージを受けてしまうという問題点があった。
【０００４】
そこで従来において、基礎上部の建築物等への振動の伝播を遮断する、いわゆる免震技術や、基礎及び建築物に伝播した振動を吸収する、いわゆる制震技術として、ローラや球体を用いたスリップ方式や積層ゴム支承を用いた弾性支持方式構造が複数開発されている。具体的には、積層ゴム支承と水平方向の相対振動を吸収するための弾塑性ダンパーを組み合わせた免震構造が開示され（例えば、特許文献２参照）、また、アンカーボルトを支承する免震構造や制震構造が開示されている（例えば、特許文献３，４参照）。しかし、これらは、重量建造物向きであり、一般住宅等の軽量建造物には必要設置面積やコスト面において適さない。
【０００５】
そこで、一般住宅等の軽量建造物への適用に適している制震技術として、木製の土台のアンカーボルトによる固定位置に弾性体挿入孔を貫通して設け、この弾性体挿入孔に下からアンカーボルトを孔中心に位置させるように土台を載置し、この弾性体挿入孔に上から弾性体を圧入しかつ該弾性体の中心を貫通しているボルト通し孔にアンカーボルトを通し、該弾性体の上端の鍔部を土台上面に当てて座金とナットとでアンカーボルトを固定した構成が開示されている（例えば、特許文献５参照）。また、補強鉄板をモールドした平板方形弾性ゴム体と、該平板方形弾性ゴム体の円形孔に鉄製補強リングをモールドした円筒形弾性ゴム体を嵌合してなる複合型弾性体を、基礎と土台との間に設け、かつ円筒形弾性ゴム体を土台の下面に座繰った円筒孔に嵌合し、基礎に突設したアンカーボルトを円筒形弾性ゴム体に設けたボルト通し孔に通してアンカーボルトの頭部に座金とナットを締め付けた構成が開示されている（例えば、特許文献６参照）。
【特許文献１】特開２００６−２０７２０８号公報
【特許文献２】特開平２−２００９２５号公報
【特許文献３】実用新案登録第３０３６１５号公報
【特許文献４】実用新案登録第３０３４０４９号公報
【特許文献５】実用新案登録第３０９３００３号公報
【特許文献６】特開２００２−２１３１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献５や特許文献６に記載の技術では、弾性体を配設するために土台材（木材）に切欠き部を設ける必要があるので、加工費が嵩むという問題があり、また、より大きなエネルギー吸収機能を持たせるために弾性体を大きくすると、切欠き部も大きくなり、土台材の強度が弱くなるという問題があった。
【０００７】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、土台への加工が容易であると共に、振動吸収材を大型にしても土台強度に影響を与えることがない建築物の制震構造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】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、地震の際に基礎と土台との間に設置した振動吸収材にて振動を吸収する建築物の制震構造であって、前記土台は、中空部を有する金属製押出形材からなり、下面に振動吸収材収容孔が開けられ、前記振動吸収材は、前記土台の振動吸収材収容孔より中空部内に収容され、振動吸収可能に前記基礎により支持される建築物の制震構造としたことを特徴とする。ここで、金属製押出形材とは、アルミニウム製、アルミニウム合金製、及び鋼製を含み、リブなし角筒とリブあり角筒とを含むものとする。
【０００９】
このように構成することにより、地震の際に土台に伝わる該土台の横方向の振動を振動吸収材が吸収可能であるので建築物の制震が行える。そして、土台下面に振動吸収材収容孔を開けるだけで振動吸収材の挿入ができるので施工効率が向上すると共に、土台の上面と側面を加工しないから、振動吸収材を大型にしても土台強度に影響を与えることがない。
【００１０】
この発明は、上記構成に加え、前記土台を構成する金属製押出形材が、前記土台を構成する金属製押出形材は、前記中空部にリブを有し、このリブの前記振動吸収材収容孔に対応し切除した端面が前記中空部内に収容された前記振動吸収材と当接している構成であるのが良い（請求項２）。
【００１１】
このように構成することにより、振動吸収材は土台のリブによって長手方向の移動を拘束されているから、地震の際に土台に伝わる該土台の長手方向の振動を振動吸収材が吸収可能であるので建築物の制震が行える。
【００１２】
また、この発明は、上記構成に加え、前記振動吸収材が、前記基礎上に突設されたアンカーボルトにより固定されている構成であるのが良い（請求項３）。
【００１３】
このように構成することにより、振動吸収材を基礎上に突設されたアンカーボルトによって固定することができるので、振動吸収材の位置ずれや外れがなくなり、エネルギー吸収効率が向上する。
【００１４】
また、前記振動吸収材と前記基礎との間にスペーサが設けられ、前記振動吸収材は、前記スペーサにより前記土台の振動吸収材収容孔より中空部内に収容された構成であるのが良い（請求項４）。
【００１５】
このように構成することにより、振動吸収材を土台の中空部内に収容し、スペーサによって閉塞することができる。
【００１６】
また、この発明は、上記構成に加え、前記土台は、前記振動吸収材収容孔の形状に対応する振動吸収材収容空間が形成され、前記振動吸収材収容空間内における前記土台の長手方向の対向する両側に拘束部材を固定すると共に、両拘束部材間に、前記振動吸収材を密着状態に収容するか（請求項５）、あるいは、前記振動吸収材収容空間内に枠状の拘束部材を固定すると共に、この枠状拘束部材の内方に、前記振動吸収材を全周密着状態に収容する方が良い（請求項６）。
【００１７】
このように構成することにより、振動吸収材収容空間内に固定される拘束部材と振動吸収材とを密着状態にすることができ、土台の長手方向における振動吸収材の拘束を確実にすることができると共に、振動吸収材が破損するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような優れた効果が得られる。
【００１９】
（１）請求項１記載の発明によれば、土台を金属製中空押出形材とすることで、土台下面に振動吸収材収容孔を開けるだけでエネルギーを吸収し減衰させる振動吸収材の挿入ができるので、施工効率が向上する。また、土台の上面と側面を加工しないから、振動吸収材を大型にしても土台強度に影響を与えることがない。
【００２０】
（２）請求項２記載の発明によれば、振動吸収材はリブによって長手方向の移動を拘束されているから、土台の長手方向に振動が加わっても吸収可能であり、上記（１）に加えて、更にエネルギー吸収効率の向上が図れる。
【００２１】
（３）請求項３記載の発明によれば、振動吸収材が基礎上に突設されたアンカーボルトにより固定することで、振動吸収材の位置ずれや外れがなくなり、エネルギー吸収効率が向上するので、上記（１），（２）に加えて、更に制震構造の施工を容易にすることができると共に、強度の向上が図れる。
【００２２】
（４）請求項４に記載の発明によれば、振動吸収材が土台の中空部内に収納されスペーサで閉塞することで、該振動吸収材を雨や日光等の外部環境に晒すことを回避できて劣化を防止できるので、上記（１）〜（３）に加えて、更に振動吸収材の寿命の増大を図ることができる。
【００２３】
（５）請求項５，６記載の発明によれば、土台の長手方向における振動吸収材の拘束を確実にすることができると共に、振動吸収材が破損するのを防止することができるので、上記（１）〜（４）に加えて、更にエネルギー吸収効率の向上及び振動吸収材の寿命の増大を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、この発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
＜第１実施形態＞
図１は、この発明の第１実施形態に係る制震構造を採用した建築物の立柱構造を示す斜視図であり、図２は、図１の一部拡大図、図３は、建築物の制震構造の構成要素をアンカーボルトの軸線上に並べた分解斜視図、図４は、制震構造部分の縦断面図である。
【００２６】
この第１実施形態の建築物の制震構造は、鉄筋入りコンクリートで築かれる基礎１と、基礎１上に設置される土台２と、土台２上に立設される柱材３と、土台２と柱材３とを固定するＴ字形ブロック４と、柱材３間に対応し基礎１上に立設され土台２を固定するアンカーボルト５と、アンカーボルト５に固定され基礎１と土台２との間に設置されるスペーサ６とを有する建築物に適用される。
【００２７】
柱材３は、木材であり下端にほぞ溝３ａを有しかつほぞ溝３ａを横切ってピン通し孔３ｂを有する。Ｔ字形ブロック４には、垂直面部４ｂの上部に、中空部を横切る水平方向にピン通し孔（図示せず）を有する。そして、Ｔ字形ブロック４の垂直面部４ｂを土台２に穿設された貫通孔に嵌挿され、土台２上面より突出した上部に、柱材３の下端のほぞ溝３ａを被嵌し、かつ、この嵌合において一致するピン通し孔３ｂとＴ字形ブロック４のピン通し孔（図示せず）とにピン１４が打ち込み連結され、もって土台２と柱材３とを連結している。
【００２８】
従って、上記構成の建築物の立脚構造は、土台２に強度と耐久性を付与してあると共に、土台２と柱材３との結合強度、施工性が高められている。
【００２９】
この制震構造は、基礎１上に立設されるアンカーボルト５と、基礎１と土台２との間に設置されるスペーサ６と、土台２に設けられる振動吸収材収容孔２３と、座金８と、ナット９とで構成される。
【００３０】
この制震構造は、上記の建築物の立柱構造に対して、地震の発生による振動が基礎１から土台２へ伝播する際に、該振動を振動吸収材７にて吸収減衰して土台２の振動を制震し、振動が柱材３に伝達され難くする構造である。
【００３１】
この実施形態では、土台２は、３つの中空部２１と２つの縦リブ２２とを有するアルミニウム合金製中空押出形材が使用される。土台２は、上面に穿設された長孔２４と下面に穿設された振動吸収材収容孔２３とが対向し、振動吸収材収容孔２３に対応して縦リブ２２が切除されて振動吸収材収容空間２５が形成されている。振動吸収材７は、耐久性及び弾性が大きく、振動吸収性が高い材料、例えば、ネオプレンゴム等で中心に小孔７ａを有する円筒状に形成され、土台２の振動吸収材収容孔２３より中空部２１に収容され、中心の小孔７ａにアンカーボルト５が通される。そして、アンカーボルト５のねじ部が土台２の長孔２４より突出され、該ねじ部５ａに座金８が被嵌されナット９が締め付けられる。従って、基礎１に固設されたアンカーボルト５と、土台２の中空部２１内に収容抱持された振動吸収材７との嵌合を介して、基礎１と土台２とが連結されている。
【００３２】
スペーサ６には、３つの中空部６ａと縦リブ６ｂとを有し、強度及び耐久性を備えたアルミニウム合金製中空押出形材を短矩形に切断し長孔６ｃを穿設してなる。土台２の上面に形成された長孔２４の長軸方向及びスペーサ６の長孔６ｃの長軸方向が土台２の長尺方向に一致されている。従って、土台２は、上面に長孔２４を有し下面に振動吸収材収容孔２３を有することにより、基礎１上に設置するに際してアンカーボルト５に対する位置の融通性を有すると共に、地震時にスペーサ６が土台２と一体に土台２の長尺方向に振動することを保障する。
【００３３】
第１実施形態によれば、基礎１に固定されたアンカーボルト５と土台２に固定された振動吸収材７とが嵌挿されているから、基礎１から土台２に伝播する振動は振動吸収材７で吸収減衰されるので、土台２に伝わる水平二次元方向の振動を吸収することができる。これにより、建築物に制震機能を付与することができる。そして、土台２を中空部を有する押出形材の上面には長孔２４を開け、下面には振動吸収材収容孔２３を開け、振動吸収材７の挿入・組み付けが容易であり施工効率が向上すると共に、土台２の側面を加工しないから、振動吸収材７を大型にしても土台強度に影響を与えることがない。土台２を非木材とし、アルミニウム合金製中空押出形材とすることで、耐久性と必要強度を確保し、土台２下面に振動吸収材収容孔２３を開けるだけでエネルギーを吸収し減衰させる振動吸収材７の挿入ができるので、施工効率が向上する。更に、土台２の上面と側面を加工しないから、振動吸収材７を大型にしても土台強度に影響を与えることがない。
【００３４】
また、第１実施形態によれば、振動吸収材７はリブ２２によって長手方向の移動を拘束されているから、土台２の長手方向に振動が加わっても吸収可能である。
【００３５】
また、第１実施形態によれば、振動吸収材７が基礎１上に突設されたアンカーボルト５により固定されているから、振動吸収材７の位置ずれや外れがなくなり、エネルギー吸収効率が向上する。
【００３６】
更に、第１実施形態によれば、振動吸収材７が土台２の中空部２１内に収納されスペーサ６で閉塞されるから、該振動吸収材７を雨、日光等の外部環境に晒すことを回避できて劣化を防止できる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
図５は、第２実施形態に係る建築物の制震構造の構成要素の分解斜視図である。この実施形態では、土台２Ｂの下面に開ける振動吸収材収容孔２３Ｂを正方形の角孔とし、かつ、リブ２２を振動吸収材収容孔２３Ｂの形状に対応して切除して振動吸収材収容空間２５Ｂを形成し、振動吸収材収容空間２５Ｂ内に立方体形状の振動吸収材７Ｂを土台２Ｂの両側の内側面に密着状態に、かつリブ２２とも密着して収容し、この振動吸収材７Ｂの小孔７ａに嵌挿するアンカーボルト５を支持する点が第１実施形態とは相違している。
【００３８】
この実施形態によれば、基礎１に固定されたアンカーボルト５と土台２Ｂに固定された振動吸収材７Ｂとが嵌挿されているから、基礎１から土台２Ｂに伝播する振動は振動吸収材７Ｂで吸収減衰されるので、土台２Ｂに伝わる水平二次元方向の振動を吸収することができる。これにより、建築物に制震機能を付与することができる。
【００３９】
なお、第２実施形態において、その他の部分は第１実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００４０】
＜第３実施形態＞
図６は、第３実施形態に係る建築物の制震構造の要部水平断面図である。この実施形態では、土台２Ｃの下面に開設する振動吸収材収容孔２３Ｃを長方形の孔とし、かつ、リブ２２を振動吸収材収容孔２３Ｃの形状に対応して切除して振動吸収材収容空間２５Ｃを形成し、振動吸収材収容空間２５Ｃ内の両側に拘束部材であるストップブロック１０を収容してねじ１１で固定し、両ストップブロック１０間と土台２Ｃの両側片間に、直方体形状の振動吸収材７Ｃを全周密着状態に収容し、この振動吸収材７Ｃの小孔７ａに嵌挿するアンカーボルト５を支持する点が第１実施形態とは相違している。
【００４１】
この実施形態によれば、基礎（図示せず）に固定されたアンカーボルト５と土台２Ｃに固定されたストップブロック１０に挟持された振動吸収材７Ｃとが嵌挿されているから、基礎から土台２Ｄに伝播する振動は振動吸収材７Ｃで吸収減衰されるので、土台２Ｃに伝わる水平二次元方向の振動を吸収することができる。これにより、建築物に制震機能を付与することができる。なお、この場合、振動吸収材７Ｃは少なくとも両ストップブロック１０に密着状態に収容されていれば、振動吸収材７Ｃを土台２Ｃの長手方向に拘束することができる。また、ストップブロック１０の存在により、振動吸収材７Ｃがリブ２２によって破壊されない。
【００４２】
なお、図６では、土台２Ｃがリブ２２を有するアルミニウム合金製中空押出形材にて形成される場合について説明したが、リブなしの中空押出形材にて形成する場合でも、同様に、両ストップブロック１０間と土台２Ｃの両側片間に振動吸収材７Ｃを全周密着状態に収容することができる。
【００４３】
＜第４実施形態＞
図７は、第４実施形態に係る建築物の制震構造の要部水平断面図である。この実施形態では、土台２Ｄの下面に開ける振動吸収材収容孔２３Ｄを正方形の孔とし、かつ、リブ２２を振動吸収材収容孔２３Ｄの形状に対応して切除し、拘束部材である矩形枠ブロック１２を収容してねじ１３で固定し、矩形枠ブロック１２内に直方体形状とした振動吸収材７Ｄを全周密着状態に収容し、この振動吸収材７Ｄの小孔７ａに嵌挿するアンカーボルト５を支持する点が第１実施形態とは相違している。
【００４４】
第４実施形態によれば、基礎（図示せず）に固定されたアンカーボルト５と土台２Ｄに固定された矩形枠ブロック１２に抱持された振動吸収材７Ｄとが嵌挿されているから、基礎から土台２Ｄに伝播する振動は振動吸収材７Ｄで吸収減衰されるので、土台２Ｄに伝わる水平二次元方向の振動を吸収することができる。これにより、建築物に制震機能を付与することができる。また、第４実施形態によれば、矩形枠ブロック１２と振動吸収材７Ｄとをユニット化しやすくできると共に、ねじ１３を螺入する箇所に自由度を持たせることができる。
【００４５】
なお、図７では、土台２Ｄがリブ２２を有するアルミニウム合金製中空押出形材にて形成される場合について説明したが、リブなしの中空押出形材にて形成する場合でも、同様に、矩形枠ブロック１２内に振動吸収材７Ｄを全周密着状態に収容することができる。
【００４６】
＜その他の実施形態＞
上記第１ないし第４の実施形態では、土台２，２Ｂ〜２Ｄについて、いずれも縦リブ２２を有するアルミニウム合金製中空押出形材を用いたが、金属製中空押出形材、具体的には、縦リブを有しない角筒鋼管を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１実施形態に係る建築物の制震構造を示す斜視図である。
【図２】図１の一部拡大図である。
【図３】図１の建築物の制震構造の構成要素の分解斜視図である。
【図４】図１の建築物の制震構造の要部断面図である。
【図５】第２実施形態に係る建築物の制震構造の構成要素の分解斜視図である。
【図６】第３実施形態に係る建築物の制震構造の要部水平断面図である。
【図７】第４実施形態に係る建築物の制震構造の要部水平断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 基礎
２，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ 土台
２１ 中空部
２２ 縦リブ
２３，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ 振動吸収材収容孔
２５，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｃ 振動吸収材収容空間
３ 柱材
５ アンカーボルト
６ スペーサ
７，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ 振動吸収材
１０ ストップブロック（拘束部材）
１２ 矩形枠ブロック（拘束部材）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地震の発生による振動が基礎から土台へ伝播する際に該振動を吸収減衰し土台の振動を抑制する建築物の制震構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に住宅などの建築物の土台構造は、鉄筋入りコンクリートの基礎を築き、この基礎には柱材の立設位置を外してアンカーボルトを立設し、このアンカーボルトにスペーサの孔を被嵌して該スペーサを基礎上に載置すると共に、柱材の立設位置にもスペーサを基礎上に載置する。そして、アンカーボルトに土台のボルト通し孔を被嵌して該土台を基礎上に載置し、アンカーボルトに座金を被嵌しナットを螺合し締め付けることで、基礎上に土台を固定し、土台に設けたほぞ孔に柱材の下端に設けるほぞを嵌入して該柱材を立設する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記構成では、地震によって発生した振動は、基礎及びアンカーボルトを介して建築物の土台に伝わってしまい、これにより建築物がダメージを受けてしまうという問題点があった。
【０００４】
そこで従来において、基礎上部の建築物等への振動の伝播を遮断する、いわゆる免震技術や、基礎及び建築物に伝播した振動を吸収する、いわゆる制震技術として、ローラや球体を用いたスリップ方式や積層ゴム支承を用いた弾性支持方式構造が複数開発されている。具体的には、積層ゴム支承と水平方向の相対振動を吸収するための弾塑性ダンパーを組み合わせた免震構造が開示され（例えば、特許文献２参照）、また、アンカーボルトを支承する免震構造や制震構造が開示されている（例えば、特許文献３，４参照）。しかし、これらは、重量建造物向きであり、一般住宅等の軽量建造物には必要設置面積やコスト面において適さない。
【０００５】
そこで、一般住宅等の軽量建造物への適用に適している制震技術として、木製の土台のアンカーボルトによる固定位置に弾性体挿入孔を貫通して設け、この弾性体挿入孔に下からアンカーボルトを孔中心に位置させるように土台を載置し、この弾性体挿入孔に上から弾性体を圧入しかつ該弾性体の中心を貫通しているボルト通し孔にアンカーボルトを通し、該弾性体の上端の鍔部を土台上面に当てて座金とナットとでアンカーボルトを固定した構成が開示されている（例えば、特許文献５参照）。また、補強鉄板をモールドした平板方形弾性ゴム体と、該平板方形弾性ゴム体の円形孔に鉄製補強リングをモールドした円筒形弾性ゴム体を嵌合してなる複合型弾性体を、基礎と土台との間に設け、かつ円筒形弾性ゴム体を土台の下面に座繰った円筒孔に嵌合し、基礎に突設したアンカーボルトを円筒形弾性ゴム体に設けたボルト通し孔に通してアンカーボルトの頭部に座金とナットを締め付けた構成が開示されている（例えば、特許文献６参照）。
【特許文献１】特開２００６−２０７２０８号公報
【特許文献２】特開平２−２００９２５号公報
【特許文献３】実用新案登録第３０３６１５号公報
【特許文献４】実用新案登録第３０３４０４９号公報
【特許文献５】実用新案登録第３０９３００３号公報
【特許文献６】特開２００２−２１３１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献５や特許文献６に記載の技術では、弾性体を配設するために土台材（木材）に切欠き部を設ける必要があるので、加工費が嵩むという問題があり、また、より大きなエネルギー吸収機能を持たせるために弾性体を大きくすると、切欠き部も大きくなり、土台材の強度が弱くなるという問題があった。
【０００７】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、土台への加工が容易であると共に、振動吸収材を大型にしても土台強度に影響を与えることがない建築物の制震構造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】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、地震の際に基礎と土台との間に設置した振動吸収材にて振動を吸収する建築物の制震構造であって、前記土台は、中空部を有する金属製押出形材からなり、下面に振動吸収材収容孔が開けられ、前記振動吸収材は、前記土台の振動吸収材収容孔より中空部内に収容され、振動吸収可能に前記基礎により支持される建築物の制震構造としたことを特徴とする。ここで、金属製押出形材とは、アルミニウム製、アルミニウム合金製、及び鋼製を含み、リブなし角筒とリブあり角筒とを含むものとする。
【０００９】
このように構成することにより、地震の際に土台に伝わる該土台の横方向の振動を振動吸収材が吸収可能であるので建築物の制震が行える。そして、土台下面に振動吸収材収容孔を開けるだけで振動吸収材の挿入ができるので施工効率が向上すると共に、土台の上面と側面を加工しないから、振動吸収材を大型にしても土台強度に影響を与えることがない。
【００１０】
この発明は、上記構成に加え、前記土台を構成する金属製押出形材が、前記土台を構成する金属製押出形材は、前記中空部にリブを有し、このリブの前記振動吸収材収容孔に対応し切除した端面が前記中空部内に収容された前記振動吸収材と当接している構成であるのが良い（請求項２）。
【００１１】
このように構成することにより、振動吸収材は土台のリブによって長手方向の移動を拘束されているから、地震の際に土台に伝わる該土台の長手方向の振動を振動吸収材が吸収可能であるので建築物の制震が行える。
【００１２】
また、この発明は、上記構成に加え、前記振動吸収材が、前記基礎上に突設されたアンカーボルトにより固定されている構成であるのが良い（請求項３）。
【００１３】
このように構成することにより、振動吸収材を基礎上に突設されたアンカーボルトによって固定することができるので、振動吸収材の位置ずれや外れがなくなり、エネルギー吸収効率が向上する。
【００１４】
また、前記振動吸収材と前記基礎との間にスペーサが設けられ、前記振動吸収材は、前記スペーサにより前記土台の振動吸収材収容孔より中空部内に収容された構成であるのが良い（請求項４）。
【００１５】
このように構成することにより、振動吸収材を土台の中空部内に収容し、スペーサによって閉塞することができる。
【００１６】
また、この発明は、上記構成に加え、前記土台は、前記振動吸収材収容孔の形状に対応する振動吸収材収容空間が形成され、前記振動吸収材収容空間内における前記土台の長手方向の対向する両側に拘束部材を固定すると共に、両拘束部材間に、前記振動吸収材を密着状態に収容するか（請求項５）、あるいは、前記振動吸収材収容空間内に枠状の拘束部材を固定すると共に、この枠状拘束部材の内方に、前記振動吸収材を全周密着状態に収容する方が良い（請求項６）。
【００１７】
このように構成することにより、振動吸収材収容空間内に固定される拘束部材と振動吸収材とを密着状態にすることができ、土台の長手方向における振動吸収材の拘束を確実にすることができると共に、振動吸収材が破損するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような優れた効果が得られる。
【００１９】
（１）請求項１記載の発明によれば、土台を金属製中空押出形材とすることで、土台下面に振動吸収材収容孔を開けるだけでエネルギーを吸収し減衰させる振動吸収材の挿入ができるので、施工効率が向上する。また、土台の上面と側面を加工しないから、振動吸収材を大型にしても土台強度に影響を与えることがない。
【００２０】
（２）請求項２記載の発明によれば、振動吸収材はリブによって長手方向の移動を拘束されているから、土台の長手方向に振動が加わっても吸収可能であり、上記（１）に加えて、更にエネルギー吸収効率の向上が図れる。
【００２１】
（３）請求項３記載の発明によれば、振動吸収材が基礎上に突設されたアンカーボルトにより固定することで、振動吸収材の位置ずれや外れがなくなり、エネルギー吸収効率が向上するので、上記（１），（２）に加えて、更に制震構造の施工を容易にすることができると共に、強度の向上が図れる。
【００２２】
（４）請求項４に記載の発明によれば、振動吸収材が土台の中空部内に収納されスペーサで閉塞することで、該振動吸収材を雨や日光等の外部環境に晒すことを回避できて劣化を防止できるので、上記（１）〜（３）に加えて、更に振動吸収材の寿命の増大を図ることができる。
【００２３】
（５）請求項５，６記載の発明によれば、土台の長手方向における振動吸収材の拘束を確実にすることができると共に、振動吸収材が破損するのを防止することができるので、上記（１）〜（４）に加えて、更にエネルギー吸収効率の向上及び振動吸収材の寿命の増大を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、この発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
＜第１実施形態＞
図１は、この発明の第１実施形態に係る制震構造を採用した建築物の立柱構造を示す斜視図であり、図２は、図１の一部拡大図、図３は、建築物の制震構造の構成要素をアンカーボルトの軸線上に並べた分解斜視図、図４は、制震構造部分の縦断面図である。
【００２６】
この第１実施形態の建築物の制震構造は、鉄筋入りコンクリートで築かれる基礎１と、基礎１上に設置される土台２と、土台２上に立設される柱材３と、土台２と柱材３とを固定するＴ字形ブロック４と、柱材３間に対応し基礎１上に立設され土台２を固定するアンカーボルト５と、アンカーボルト５に固定され基礎１と土台２との間に設置されるスペーサ６とを有する建築物に適用される。
【００２７】
柱材３は、木材であり下端にほぞ溝３ａを有しかつほぞ溝３ａを横切ってピン通し孔３ｂを有する。Ｔ字形ブロック４には、垂直面部４ｂの上部に、中空部を横切る水平方向にピン通し孔（図示せず）を有する。そして、Ｔ字形ブロック４の垂直面部４ｂを土台２に穿設された貫通孔に嵌挿され、土台２上面より突出した上部に、柱材３の下端のほぞ溝３ａを被嵌し、かつ、この嵌合において一致するピン通し孔３ｂとＴ字形ブロック４のピン通し孔（図示せず）とにピン１４が打ち込み連結され、もって土台２と柱材３とを連結している。
【００２８】
従って、上記構成の建築物の立脚構造は、土台２に強度と耐久性を付与してあると共に、土台２と柱材３との結合強度、施工性が高められている。
【００２９】
この制震構造は、基礎１上に立設されるアンカーボルト５と、基礎１と土台２との間に設置されるスペーサ６と、土台２に設けられる振動吸収材収容孔２３と、座金８と、ナット９とで構成される。
【００３０】
この制震構造は、上記の建築物の立柱構造に対して、地震の発生による振動が基礎１から土台２へ伝播する際に、該振動を振動吸収材７にて吸収減衰して土台２の振動を制震し、振動が柱材３に伝達され難くする構造である。
【００３１】
この実施形態では、土台２は、３つの中空部２１と２つの縦リブ２２とを有するアルミニウム合金製中空押出形材が使用される。土台２は、上面に穿設された長孔２４と下面に穿設された振動吸収材収容孔２３とが対向し、振動吸収材収容孔２３に対応して縦リブ２２が切除されて振動吸収材収容空間２５が形成されている。振動吸収材７は、耐久性及び弾性が大きく、振動吸収性が高い材料、例えば、ネオプレンゴム等で中心に小孔７ａを有する円筒状に形成され、土台２の振動吸収材収容孔２３より中空部２１に収容され、中心の小孔７ａにアンカーボルト５が通される。そして、アンカーボルト５のねじ部が土台２の長孔２４より突出され、該ねじ部５ａに座金８が被嵌されナット９が締め付けられる。従って、基礎１に固設されたアンカーボルト５と、土台２の中空部２１内に収容抱持された振動吸収材７との嵌合を介して、基礎１と土台２とが連結されている。
【００３２】
スペーサ６には、３つの中空部６ａと縦リブ６ｂとを有し、強度及び耐久性を備えたアルミニウム合金製中空押出形材を短矩形に切断し長孔６ｃを穿設してなる。土台２の上面に形成された長孔２４の長軸方向及びスペーサ６の長孔６ｃの長軸方向が土台２の長尺方向に一致されている。従って、土台２は、上面に長孔２４を有し下面に振動吸収材収容孔２３を有することにより、基礎１上に設置するに際してアンカーボルト５に対する位置の融通性を有すると共に、地震時にスペーサ６が土台２と一体に土台２の長尺方向に振動することを保障する。
【００３３】
第１実施形態によれば、基礎１に固定されたアンカーボルト５と土台２に固定された振動吸収材７とが嵌挿されているから、基礎１から土台２に伝播する振動は振動吸収材７で吸収減衰されるので、土台２に伝わる水平二次元方向の振動を吸収することができる。これにより、建築物に制震機能を付与することができる。そして、土台２を中空部を有する押出形材の上面には長孔２４を開け、下面には振動吸収材収容孔２３を開け、振動吸収材７の挿入・組み付けが容易であり施工効率が向上すると共に、土台２の側面を加工しないから、振動吸収材７を大型にしても土台強度に影響を与えることがない。土台２を非木材とし、アルミニウム合金製中空押出形材とすることで、耐久性と必要強度を確保し、土台２下面に振動吸収材収容孔２３を開けるだけでエネルギーを吸収し減衰させる振動吸収材７の挿入ができるので、施工効率が向上する。更に、土台２の上面と側面を加工しないから、振動吸収材７を大型にしても土台強度に影響を与えることがない。
【００３４】
また、第１実施形態によれば、振動吸収材７はリブ２２によって長手方向の移動を拘束されているから、土台２の長手方向に振動が加わっても吸収可能である。
【００３５】
また、第１実施形態によれば、振動吸収材７が基礎１上に突設されたアンカーボルト５により固定されているから、振動吸収材７の位置ずれや外れがなくなり、エネルギー吸収効率が向上する。
【００３６】
更に、第１実施形態によれば、振動吸収材７が土台２の中空部２１内に収納されスペーサ６で閉塞されるから、該振動吸収材７を雨、日光等の外部環境に晒すことを回避できて劣化を防止できる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
図５は、第２実施形態に係る建築物の制震構造の構成要素の分解斜視図である。この実施形態では、土台２Ｂの下面に開ける振動吸収材収容孔２３Ｂを正方形の角孔とし、かつ、リブ２２を振動吸収材収容孔２３Ｂの形状に対応して切除して振動吸収材収容空間２５Ｂを形成し、振動吸収材収容空間２５Ｂ内に立方体形状の振動吸収材７Ｂを土台２Ｂの両側の内側面に密着状態に、かつリブ２２とも密着して収容し、この振動吸収材７Ｂの小孔７ａに嵌挿するアンカーボルト５を支持する点が第１実施形態とは相違している。
【００３８】
この実施形態によれば、基礎１に固定されたアンカーボルト５と土台２Ｂに固定された振動吸収材７Ｂとが嵌挿されているから、基礎１から土台２Ｂに伝播する振動は振動吸収材７Ｂで吸収減衰されるので、土台２Ｂに伝わる水平二次元方向の振動を吸収することができる。これにより、建築物に制震機能を付与することができる。
【００３９】
なお、第２実施形態において、その他の部分は第１実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００４０】
＜第３実施形態＞
図６は、第３実施形態に係る建築物の制震構造の要部水平断面図である。この実施形態では、土台２Ｃの下面に開設する振動吸収材収容孔２３Ｃを長方形の孔とし、かつ、リブ２２を振動吸収材収容孔２３Ｃの形状に対応して切除して振動吸収材収容空間２５Ｃを形成し、振動吸収材収容空間２５Ｃ内の両側に拘束部材であるストップブロック１０を収容してねじ１１で固定し、両ストップブロック１０間と土台２Ｃの両側片間に、直方体形状の振動吸収材７Ｃを全周密着状態に収容し、この振動吸収材７Ｃの小孔７ａに嵌挿するアンカーボルト５を支持する点が第１実施形態とは相違している。
【００４１】
この実施形態によれば、基礎（図示せず）に固定されたアンカーボルト５と土台２Ｃに固定されたストップブロック１０に挟持された振動吸収材７Ｃとが嵌挿されているから、基礎から土台２Ｄに伝播する振動は振動吸収材７Ｃで吸収減衰されるので、土台２Ｃに伝わる水平二次元方向の振動を吸収することができる。これにより、建築物に制震機能を付与することができる。なお、この場合、振動吸収材７Ｃは少なくとも両ストップブロック１０に密着状態に収容されていれば、振動吸収材７Ｃを土台２Ｃの長手方向に拘束することができる。また、ストップブロック１０の存在により、振動吸収材７Ｃがリブ２２によって破壊されない。
【００４２】
なお、図６では、土台２Ｃがリブ２２を有するアルミニウム合金製中空押出形材にて形成される場合について説明したが、リブなしの中空押出形材にて形成する場合でも、同様に、両ストップブロック１０間と土台２Ｃの両側片間に振動吸収材７Ｃを全周密着状態に収容することができる。
【００４３】
＜第４実施形態＞
図７は、第４実施形態に係る建築物の制震構造の要部水平断面図である。この実施形態では、土台２Ｄの下面に開ける振動吸収材収容孔２３Ｄを正方形の孔とし、かつ、リブ２２を振動吸収材収容孔２３Ｄの形状に対応して切除し、拘束部材である矩形枠ブロック１２を収容してねじ１３で固定し、矩形枠ブロック１２内に直方体形状とした振動吸収材７Ｄを全周密着状態に収容し、この振動吸収材７Ｄの小孔７ａに嵌挿するアンカーボルト５を支持する点が第１実施形態とは相違している。
【００４４】
第４実施形態によれば、基礎（図示せず）に固定されたアンカーボルト５と土台２Ｄに固定された矩形枠ブロック１２に抱持された振動吸収材７Ｄとが嵌挿されているから、基礎から土台２Ｄに伝播する振動は振動吸収材７Ｄで吸収減衰されるので、土台２Ｄに伝わる水平二次元方向の振動を吸収することができる。これにより、建築物に制震機能を付与することができる。また、第４実施形態によれば、矩形枠ブロック１２と振動吸収材７Ｄとをユニット化しやすくできると共に、ねじ１３を螺入する箇所に自由度を持たせることができる。
【００４５】
なお、図７では、土台２Ｄがリブ２２を有するアルミニウム合金製中空押出形材にて形成される場合について説明したが、リブなしの中空押出形材にて形成する場合でも、同様に、矩形枠ブロック１２内に振動吸収材７Ｄを全周密着状態に収容することができる。
【００４６】
＜その他の実施形態＞
上記第１ないし第４の実施形態では、土台２，２Ｂ〜２Ｄについて、いずれも縦リブ２２を有するアルミニウム合金製中空押出形材を用いたが、金属製中空押出形材、具体的には、縦リブを有しない角筒鋼管を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１実施形態に係る建築物の制震構造を示す斜視図である。
【図２】図１の一部拡大図である。
【図３】図１の建築物の制震構造の構成要素の分解斜視図である。
【図４】図１の建築物の制震構造の要部断面図である。
【図５】第２実施形態に係る建築物の制震構造の構成要素の分解斜視図である。
【図６】第３実施形態に係る建築物の制震構造の要部水平断面図である。
【図７】第４実施形態に係る建築物の制震構造の要部水平断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 基礎
２，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ 土台
２１ 中空部
２２ 縦リブ
２３，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ 振動吸収材収容孔
２５，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｃ 振動吸収材収容空間
３ 柱材
５ アンカーボルト
６ スペーサ
７，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ 振動吸収材
１０ ストップブロック（拘束部材）
１２ 矩形枠ブロック（拘束部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地震の際に基礎と土台との間に設置した振動吸収材にて振動を吸収する建築物の制震構造であって、
前記土台は、中空部を有する金属製押出形材からなり、下面に振動吸収材収容孔が開けられ、
前記振動吸収材は、前記土台の振動吸収材収容孔より中空部内に収容され、振動吸収可能に前記基礎により支持される、
ことを特徴とする建築物の制震構造。
【請求項２】
前記土台を構成する金属製押出形材は、前記中空部にリブを有し、このリブの前記振動吸収材収容孔に対応し切除した端面が前記中空部内に収容された前記振動吸収材と当接している、
ことを特徴とする請求項１に記載の建築物の制震構造。
【請求項３】
前記振動吸収材は、前記基礎上に突設されたアンカーボルトにより固定されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の建築物の制震構造。
【請求項４】
前記振動吸収材と前記基礎との間にスペーサが設けられ、
前記振動吸収材は、前記スペーサにより前記土台の振動吸収材収容孔より中空部内に収容される、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の建築物の制震構造。
【請求項５】
前記土台は、前記振動吸収材収容孔の形状に対応する振動吸収材収容空間が形成され、
前記振動吸収材収容空間内における前記土台の長手方向の対向する両側に拘束部材を固定すると共に、両拘束部材間に、前記振動吸収材を密着状態に収容してなる、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の建築物の制震構造。
【請求項６】
前記土台は、前記振動吸収材収容孔の形状に対応する振動吸収材収容空間が形成され、
前記振動吸収材収容空間内に枠状の拘束部材を固定すると共に、この枠状拘束部材の内方に、前記振動吸収材を全周密着状態に収容してなる、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の建築物の制震構造。
【請求項１】
地震の際に基礎と土台との間に設置した振動吸収材にて振動を吸収する建築物の制震構造であって、
前記土台は、中空部を有する金属製押出形材からなり、下面に振動吸収材収容孔が開けられ、
前記振動吸収材は、前記土台の振動吸収材収容孔より中空部内に収容され、振動吸収可能に前記基礎により支持される、
ことを特徴とする建築物の制震構造。
【請求項２】
前記土台を構成する金属製押出形材は、前記中空部にリブを有し、このリブの前記振動吸収材収容孔に対応し切除した端面が前記中空部内に収容された前記振動吸収材と当接している、
ことを特徴とする請求項１に記載の建築物の制震構造。
【請求項３】
前記振動吸収材は、前記基礎上に突設されたアンカーボルトにより固定されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の建築物の制震構造。
【請求項４】
前記振動吸収材と前記基礎との間にスペーサが設けられ、
前記振動吸収材は、前記スペーサにより前記土台の振動吸収材収容孔より中空部内に収容される、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の建築物の制震構造。
【請求項５】
前記土台は、前記振動吸収材収容孔の形状に対応する振動吸収材収容空間が形成され、
前記振動吸収材収容空間内における前記土台の長手方向の対向する両側に拘束部材を固定すると共に、両拘束部材間に、前記振動吸収材を密着状態に収容してなる、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の建築物の制震構造。
【請求項６】
前記土台は、前記振動吸収材収容孔の形状に対応する振動吸収材収容空間が形成され、
前記振動吸収材収容空間内に枠状の拘束部材を固定すると共に、この枠状拘束部材の内方に、前記振動吸収材を全周密着状態に収容してなる、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の建築物の制震構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−５２２３７（Ｐ２００９−５２２３７Ａ）
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１８５２３（Ｐ２００７−２１８５２３）
【出願日】平成１９年８月２４日（２００７．８．２４）
【出願人】（０００００４７４３）日本軽金属株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２４日（２００７．８．２４）
【出願人】（０００００４７４３）日本軽金属株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
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