機械式免震装置
【課題】 地震によって地面が円形の周動や、平面揺動だけでなく傾斜移動や上下動の激震対応の可能な鋼鉄製で耐久性のある、機械式免震構造装置。
【解決手段】 建築構造物の各支柱の下部と地面の基礎との間に「ぶらんこ」の原理を取り入れる構造により解決する。 地面基礎上から建ちあがるアーチ式アーム、又は円錐台形型鋼管の上部４支点ジャーナルから、ユニバーサルジョイントや回転アーム、ショックアブソーバーを連結して吊り下げ、腰掛板の吊り上げジャーナルに連結する。腰掛板上と中心柱とは球面軸受けボールジョイント装置により連結固定し中心柱の上部にフランジを固着、建築構造物の各支柱の底板と接合して柱と一体物とする構造により、中心柱は鉛直線移動を可能とし地震で地面の平面揺動や傾斜揺動に対応し、上下動の激震対応の可能な構造とする。
【解決手段】 建築構造物の各支柱の下部と地面の基礎との間に「ぶらんこ」の原理を取り入れる構造により解決する。 地面基礎上から建ちあがるアーチ式アーム、又は円錐台形型鋼管の上部４支点ジャーナルから、ユニバーサルジョイントや回転アーム、ショックアブソーバーを連結して吊り下げ、腰掛板の吊り上げジャーナルに連結する。腰掛板上と中心柱とは球面軸受けボールジョイント装置により連結固定し中心柱の上部にフランジを固着、建築構造物の各支柱の底板と接合して柱と一体物とする構造により、中心柱は鉛直線移動を可能とし地震で地面の平面揺動や傾斜揺動に対応し、上下動の激震対応の可能な構造とする。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
建築構造物の地震による免震構造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴム、バネ、キャスター式などによる免震構造がある。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
地震による建築構造物の動揺を減少する鋼鉄製の耐久性に優れた機械式免震構造装置を課題とする。
【課題を解決する為の手段】
【０００４】
通常、建築構造物は地面の基礎上に鉛直に建ち、構造物全体の重量を数本の支柱によって荷重分担する構造が一般的である。それゆえ地震で地面の基礎が揺れれば、同様に構造物も一体となって動揺する。前後、左右、斜め、上下、どの方向に揺れるか不明である。しかし地面の基礎と支柱との中間に空間を設けることが可能であれば、或は基礎の上で構造物を浮上することが可能であれば地震は全く心配ないが、構造物の重力を反転する技術は不明のため不可能である。
【０００５】
そこで、各支柱の下部と地面の基礎との中間に「ぶらんこ」の原理を取り入れる構造により解決する手段とする。
つまり「ぶらんこ」の腰掛板部分ジャーナル（Ｑ，Ｒ，Ｔ，Ｓ）と、吊り下がるロープ部分（Ｍ，Ｎ，Ｕ，Ｖ）、吊り下げる支柱アームジャーナル（Ｉ，Ｊ，Ｌ，Ｋ）、の３部分から構成する。この構成は地震の規模が前後、左右、斜めを想定した、地面の平面揺動を減少する構想だけではなく地面の傾斜移動や上下動の激震対応を想定した構造とする。しかし断層の亀裂や隆起、地層上の破壊地盤上は想定していない。
【０００６】
地面基礎上（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）から建ちあがるアーチ式アーム、又は円錐台形型鋼管（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）上部４支点のジャーナル部分（Ｉ，Ｊ，Ｌ，Ｋ）から、４本の吊り金具（Ｍ，Ｎ，Ｕ，Ｖ）によって腰掛板ジャーナル部分（Ｑ，Ｒ，Ｔ，Ｓ）を吊下げる構造とする。正方形（又は円形）の腰掛板上に中心柱（丸棒鋼）（Ｘ）を縦に立て頂部に末広がりフランジ（Ｗ）を設置し建築物支柱（Ｚ）の根元の底板（ｅ）と接合して、柱と一体物とする。 ４本の、吊り金具（Ｍ，Ｎ，Ｕ，Ｖ）は上部ジャーナルＩ，Ｊ，Ｌ，Ｋ，にユニバーサルジョイントを設置し下部にショックアブソーバー装置を連結する。
【０００７】
ユニバーサルジョイント金具の種類は多種多様ありクロスジョイント（ｆ）で前後を、ヨーク（ｇ）で左右、回転アーム（Ｍ，Ｎ，Ｕ，Ｖ）で斜め、自在に回動する。更に地震で地面が円形の周動や平面揺動だけでなく傾斜揺動の激震に対応する為には、中心柱（Ｘ）の揺れの方向はたえず鉛直線方向の揺動を保持する必要があるため腰掛板上中心に球面軸受けボールジョイントやクロスジョイント装置を取り付ける構造によって中心柱（Ｘ）の鉛直線揺動を維持する対応手段を確保する。４本の吊り金具のユニバーサルジョイントと腰掛板４角ジャーナルとの間に油圧又はエアー式ショックアブソーバー（ｔ）の装着により、地面の傾斜移動や上下動の激震対応の可能な構造とする。鉛直線（ＯＰ）からアームの先端（Ｉ，Ｊ，Ｌ，Ｋ）までの半径（ｒ）は最大激震の震度により想定範囲内の最大半径（ｒ２）を設定する。ＯＰ（鉛直線）からＩ，Ｊ，Ｌ，Ｋジャーナルまでの半径（ｒ）は、腰掛板中心（Ｙ）からジャーナル（Ｑ，Ｒ，Ｔ，Ｓ）までの半径（θ）と等しいほど揺動は滑らかとなる。
【０００８】
また、建築構造物の階数や荷重の重量に応じて地面の基礎部分から立ち上がる４本のアーチ型アームの上部を互いにリンク（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）で連結し重量に耐え得る構造や、円錐台形の鋼管を用いてアーチアームの強度を確保する構造とする。また人間が歩くだけで揺れないようにする為ブラケットサイドにバネや、腰掛板の裏側に、ゴムを取り付け地面基礎との摩擦で揺れない構造とする。
【効果】
【０００９】
錆の防止対策でメッキ加工や、１０年に一度のグリスアップ点検など、又建築物の階数に応じ荷重に耐える強度で、鋼鉄製素材や鍛造部品の使用により、鉄塔や、本四架橋等と同様、１００年以上の耐久性、耐用性を確保し、使用可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】 機械式免震構造の基本概略 側面図
【図２】 機械式免震構造の基本概略 上面図
【図３】 ユニバーサルジョイントの概略 正面図
【図４】 ユニバーサルジョイントの概略 側面図
【図５】 ユニバーサルジョイントの上面図
【図６】 機械式免震構造の概略全体図、側面図
【図７】 ショックアブソーバー（ｔ）とボールジョイント（ｍ）、球面軸受け
【図８】 機械式免震構造の概略全体図 正面図
【符号の説明】
【００１１】
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 地面基礎地点 Ｗ ブラケット
Ｅ、Ｆ，Ｇ，Ｈ アーチ式アーム Ｘ 中心柱
Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ 吊下げジャーナル Ｙ 腰掛板の中心点
Ｍ，Ｎ，Ｕ，Ｖ 吊下げ金具 Ｚ 柱
Ｑ，Ｒ，Ｔ，Ｓ 腰掛板ジャーナル ＯＰ 地面基礎の
ａ、ｂ、ｃ、ｄ アームのリング 中心鉛直線
ｅ 柱の底板 ｊ こま軸
ｆ クロスジョイント ｎ 回転アーム
ｇ ヨーク ｍ ボールジョイント
（球面軸受け）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
建築構造物の地震による免震構造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴム、バネ、キャスター式などによる免震構造がある。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
地震による建築構造物の動揺を減少する鋼鉄製の耐久性に優れた機械式免震構造装置を課題とする。
【課題を解決する為の手段】
【０００４】
通常、建築構造物は地面の基礎上に鉛直に建ち、構造物全体の重量を数本の支柱によって荷重分担する構造が一般的である。それゆえ地震で地面の基礎が揺れれば、同様に構造物も一体となって動揺する。前後、左右、斜め、上下、どの方向に揺れるか不明である。しかし地面の基礎と支柱との中間に空間を設けることが可能であれば、或は基礎の上で構造物を浮上することが可能であれば地震は全く心配ないが、構造物の重力を反転する技術は不明のため不可能である。
【０００５】
そこで、各支柱の下部と地面の基礎との中間に「ぶらんこ」の原理を取り入れる構造により解決する手段とする。
つまり「ぶらんこ」の腰掛板部分ジャーナル（Ｑ，Ｒ，Ｔ，Ｓ）と、吊り下がるロープ部分（Ｍ，Ｎ，Ｕ，Ｖ）、吊り下げる支柱アームジャーナル（Ｉ，Ｊ，Ｌ，Ｋ）、の３部分から構成する。この構成は地震の規模が前後、左右、斜めを想定した、地面の平面揺動を減少する構想だけではなく地面の傾斜移動や上下動の激震対応を想定した構造とする。しかし断層の亀裂や隆起、地層上の破壊地盤上は想定していない。
【０００６】
地面基礎上（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）から建ちあがるアーチ式アーム、又は円錐台形型鋼管（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）上部４支点のジャーナル部分（Ｉ，Ｊ，Ｌ，Ｋ）から、４本の吊り金具（Ｍ，Ｎ，Ｕ，Ｖ）によって腰掛板ジャーナル部分（Ｑ，Ｒ，Ｔ，Ｓ）を吊下げる構造とする。正方形（又は円形）の腰掛板上に中心柱（丸棒鋼）（Ｘ）を縦に立て頂部に末広がりフランジ（Ｗ）を設置し建築物支柱（Ｚ）の根元の底板（ｅ）と接合して、柱と一体物とする。 ４本の、吊り金具（Ｍ，Ｎ，Ｕ，Ｖ）は上部ジャーナルＩ，Ｊ，Ｌ，Ｋ，にユニバーサルジョイントを設置し下部にショックアブソーバー装置を連結する。
【０００７】
ユニバーサルジョイント金具の種類は多種多様ありクロスジョイント（ｆ）で前後を、ヨーク（ｇ）で左右、回転アーム（Ｍ，Ｎ，Ｕ，Ｖ）で斜め、自在に回動する。更に地震で地面が円形の周動や平面揺動だけでなく傾斜揺動の激震に対応する為には、中心柱（Ｘ）の揺れの方向はたえず鉛直線方向の揺動を保持する必要があるため腰掛板上中心に球面軸受けボールジョイントやクロスジョイント装置を取り付ける構造によって中心柱（Ｘ）の鉛直線揺動を維持する対応手段を確保する。４本の吊り金具のユニバーサルジョイントと腰掛板４角ジャーナルとの間に油圧又はエアー式ショックアブソーバー（ｔ）の装着により、地面の傾斜移動や上下動の激震対応の可能な構造とする。鉛直線（ＯＰ）からアームの先端（Ｉ，Ｊ，Ｌ，Ｋ）までの半径（ｒ）は最大激震の震度により想定範囲内の最大半径（ｒ２）を設定する。ＯＰ（鉛直線）からＩ，Ｊ，Ｌ，Ｋジャーナルまでの半径（ｒ）は、腰掛板中心（Ｙ）からジャーナル（Ｑ，Ｒ，Ｔ，Ｓ）までの半径（θ）と等しいほど揺動は滑らかとなる。
【０００８】
また、建築構造物の階数や荷重の重量に応じて地面の基礎部分から立ち上がる４本のアーチ型アームの上部を互いにリンク（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）で連結し重量に耐え得る構造や、円錐台形の鋼管を用いてアーチアームの強度を確保する構造とする。また人間が歩くだけで揺れないようにする為ブラケットサイドにバネや、腰掛板の裏側に、ゴムを取り付け地面基礎との摩擦で揺れない構造とする。
【効果】
【０００９】
錆の防止対策でメッキ加工や、１０年に一度のグリスアップ点検など、又建築物の階数に応じ荷重に耐える強度で、鋼鉄製素材や鍛造部品の使用により、鉄塔や、本四架橋等と同様、１００年以上の耐久性、耐用性を確保し、使用可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】 機械式免震構造の基本概略 側面図
【図２】 機械式免震構造の基本概略 上面図
【図３】 ユニバーサルジョイントの概略 正面図
【図４】 ユニバーサルジョイントの概略 側面図
【図５】 ユニバーサルジョイントの上面図
【図６】 機械式免震構造の概略全体図、側面図
【図７】 ショックアブソーバー（ｔ）とボールジョイント（ｍ）、球面軸受け
【図８】 機械式免震構造の概略全体図 正面図
【符号の説明】
【００１１】
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 地面基礎地点 Ｗ ブラケット
Ｅ、Ｆ，Ｇ，Ｈ アーチ式アーム Ｘ 中心柱
Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ 吊下げジャーナル Ｙ 腰掛板の中心点
Ｍ，Ｎ，Ｕ，Ｖ 吊下げ金具 Ｚ 柱
Ｑ，Ｒ，Ｔ，Ｓ 腰掛板ジャーナル ＯＰ 地面基礎の
ａ、ｂ、ｃ、ｄ アームのリング 中心鉛直線
ｅ 柱の底板 ｊ こま軸
ｆ クロスジョイント ｎ 回転アーム
ｇ ヨーク ｍ ボールジョイント
（球面軸受け）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築構造物の柱（Ｚ）の底板（ｅ）と地面の基礎（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）との中間に「ぶらんこ」の原理を取り入れる構造。地面基礎上から建ちあがるアーチ式アーム部分又は円錐台形鋼管上部（ａ，ｂ、ｃ、ｄ）４支点のジャーナル部分（Ｉ，Ｊ，Ｌ，Ｋ）と、ジャーナルから吊り下がる４本の吊り金具（ユニバーサルジョイント、ショックアブソーバー）（Ｍ，Ｎ，Ｕ，Ｖ）部分、そして正方形（又は円形）の腰掛板４角部ジャーナル（Ｑ，Ｒ，Ｔ，Ｓ）部分の３部分から構成する。腰掛板上に中心柱（Ｘ）（丸棒鋼）を縦に立てて球面軸受けのボールジョイント方式、クロスジョイント方式により連結固定する。中心柱（Ｘ）の頂部に末広がりフランジ（Ｗ）を設置して、建築物支柱の根元の底板（ｅ）と接合し柱（Ｚ）と一体物とする。地面基礎上から建ちあがるアーチ式アームの先端（Ｉ，Ｊ，Ｌ，Ｋ）から吊り下がる構造装置。
【請求項２】
４本の吊り金具の上部にはユニバーサルジョイントの設置で、クロスジョイント（ｆ）により前後、ヨーク（ｇ）により左右、回転アーム（Ｍ，Ｎ，Ｕ，Ｖ）により斜め、地震で地面の円周動、平面揺動を吸収し減少する構造装置。
【請求項３】
腰掛板上（Ｙ）と中心柱（Ｘ）とは、球面軸受けのボールジョイント（ｍ）又はクロスジョイント方式により連結固定した構造により、中心柱（Ｘ）の鉛直線揺動を可能とした対応手段。吊り金具の回転アーム（Ｎ）の下にショックアブソーバー装置（ｔ）を吊り下げ、腰掛板の４ジャーナルにセットして、地盤の傾斜移動対応と上下動の激震対応を可能とする構造。
【請求項１】
建築構造物の柱（Ｚ）の底板（ｅ）と地面の基礎（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）との中間に「ぶらんこ」の原理を取り入れる構造。地面基礎上から建ちあがるアーチ式アーム部分又は円錐台形鋼管上部（ａ，ｂ、ｃ、ｄ）４支点のジャーナル部分（Ｉ，Ｊ，Ｌ，Ｋ）と、ジャーナルから吊り下がる４本の吊り金具（ユニバーサルジョイント、ショックアブソーバー）（Ｍ，Ｎ，Ｕ，Ｖ）部分、そして正方形（又は円形）の腰掛板４角部ジャーナル（Ｑ，Ｒ，Ｔ，Ｓ）部分の３部分から構成する。腰掛板上に中心柱（Ｘ）（丸棒鋼）を縦に立てて球面軸受けのボールジョイント方式、クロスジョイント方式により連結固定する。中心柱（Ｘ）の頂部に末広がりフランジ（Ｗ）を設置して、建築物支柱の根元の底板（ｅ）と接合し柱（Ｚ）と一体物とする。地面基礎上から建ちあがるアーチ式アームの先端（Ｉ，Ｊ，Ｌ，Ｋ）から吊り下がる構造装置。
【請求項２】
４本の吊り金具の上部にはユニバーサルジョイントの設置で、クロスジョイント（ｆ）により前後、ヨーク（ｇ）により左右、回転アーム（Ｍ，Ｎ，Ｕ，Ｖ）により斜め、地震で地面の円周動、平面揺動を吸収し減少する構造装置。
【請求項３】
腰掛板上（Ｙ）と中心柱（Ｘ）とは、球面軸受けのボールジョイント（ｍ）又はクロスジョイント方式により連結固定した構造により、中心柱（Ｘ）の鉛直線揺動を可能とした対応手段。吊り金具の回転アーム（Ｎ）の下にショックアブソーバー装置（ｔ）を吊り下げ、腰掛板の４ジャーナルにセットして、地盤の傾斜移動対応と上下動の激震対応を可能とする構造。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−２９７８９５（Ｐ２００７−２９７８９５Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５２６３０（Ｐ２００６−１５２６３０）
【出願日】平成１８年５月２日（２００６．５．２）
【出願人】（５００００１１５０）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月２日（２００６．５．２）
【出願人】（５００００１１５０）
【Ｆターム（参考）】
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