JPH0932002A - 木造家屋の免振基礎構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 地震時の横揺れによる木造家屋の損壊、倒壊
の発生を確実に防止できる免振基礎構造を提供する。 【構成】 地面に構築した基礎２２に、この基礎２２上
に設置する木造家屋２３の重心を中心点とする同心球の
曲率を有する球曲凹面２４を施し、木造家屋２３の底部
は上記球曲凹面２４より小さい曲率の球曲面２６とし、
地震による基礎２２の横揺れ時に木造家屋２３はその重
心を中心に揺動し、これにより、損壊、倒壊の発生が防
止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、地震等の振動に
対し、木造家屋の損壊等を防止する免振基礎構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に木造家屋は、地中にコンクリート
や鉄骨を用いて基礎を形成し、この基礎上に家屋を構築
してボルト等で固定した構造になっている。

【０００３】地震等の振動に対して上記のような構造の
木造家屋は、その振動が直接家屋に伝わり、倒壊、損壊
等の被害を生じることは大震災で経験される通りであ
る。

【０００４】これらを防止するために、従来より建物の
耐振、免振構造が種々提案され、一部実用に供されてい
る。

【０００５】図５は、従来の免振構造として、特開昭６
１−１９６０２２号で提案されたものを示し、基礎１上
に水平動可能な土台スペーサ２を介して土台３を横移動
可能に載置し、基礎１に埋設したアンカーボルト４の上
端と、土台３を貫通する土台締結用アンカーボルト５の
下端を、アンカープレート６とクッション用ゴム座板７
で接続した構造になっており、地震発生時の基礎１の横
揺れをゴム座板７で吸収し、土台３に伝わらないように
する。

【０００６】また、図６（Ａ）、（Ｂ）は、ボールベア
リングを用いた従来の免振構造を示し、地面に固定した
基礎１と建物の土台３の上下対向面に皿形盤８、９を設
け、この皿形盤８、９の上下対向面に形成した皿形凹部
１０と１１間にボールベアリング１２を介在させてい
る。

【０００７】図６（Ａ）は振動が加わらない平常時の状
態を示し、両皿形凹部１０、１１の求心性により、基礎
１の直上に土台３が位置している。

【０００８】図６（Ｂ）は地震による横揺れ発生時の状
態を示し、両皿形凹部１０、１１間に介在するボールベ
アリング１２の転動により、基礎１の横揺れが土台３に
伝達されないことになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の免振
構造は、図５と図６で例示したように、基礎と土台との
間にダンパやボールベアリング等の付帯装置を設ける必
要があり、かつ、これらが常に作動し得るように維持管
理しなければならず、しかも、家屋据付時は人手や手間
を要することになるので、結果として木造家屋の建築コ
ストが非常に高価となるという問題がある。

【００１０】そこで、この発明の課題は、基礎と建物の
間に付帯装置を設ける必要がなく免振が行なえ、維持管
理が容易で家屋据付けも簡単となり、建築コストの低減
をも可能にする木造家屋の免振基礎構造を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、請求項１の発明は、地面の基礎に家屋の重心
を中心点とする同心球の曲率を有する球曲凹面を施し、
家屋の底部は上記球曲凹面の曲率より小さい曲率を有す
るものとして、この家屋を基礎上に設置する構成を採用
したものである。

【００１２】請求項２の発明は、基礎の球曲凹面の表面
及び家屋の底部表面に減摩効果を有する物質を付着させ
た構成を採用したものである。

【００１３】請求項３の発明は、基礎の球曲凹面の表面
及び家屋の底部表面の摺動面に減摩効果を有する減摩材
を外部より供給する供給手段を備えた構成を採用したも
のである。

【００１４】請求項４の発明は、供給手段に振動測定機
器を連動することにより、所定振動以上の状態で減摩材
を外部より供給するようにした構成を採用したものであ
る。

【００１５】ここで、基礎上に設置した家屋は、その底
部が基礎の球曲凹面に載り、地震発生時に基礎が横揺れ
すると、この基礎の横揺れが家屋の下部に伝わることに
なるが、家屋はその重心が定位置に止まる性質があり、
かつ、基礎に設けた球曲凹面は家屋の重心を中心点とす
る同心球の曲率になっているので、家屋はその重心を中
心点として揺動することにより横揺れを逃がし、これに
よって家屋の損壊、倒壊の発生を防止する。

【００１６】また、基礎の球曲凹面と家屋底部の表面に
減摩効果を有する物質を付着又は供給することにより、
基礎の横揺れ時における基礎と家屋底部との摩擦の発生
を低減し、家屋の揺動を円滑にして横揺れをおこす地震
力が直接家屋に伝達するのを確実に防止できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面の図１乃至図４に基づいて説明する。

【００１８】図１に示す第１の実施例において、地面２
１に設けた基礎２２上に木造の家屋２３を設置し、基礎
２２の上面側に家屋２３の重心を中心点とする同心球の
曲率を有する球曲凹面２４を施し、家屋２３の底部２５
下面は上記球曲凹面２４の曲率より小さい球曲面２６に
なっている。

【００１９】この第１の実施例において、基礎２２の球
曲凹面２４は、家屋２３の平面的な大きさに対応する一
つの球曲面に形成し、家屋２３の球曲面２６も全体とし
て一つの球曲面になっている。

【００２０】前記基礎２２に設けた球曲凹面２４の曲率
に対して家屋２３の底部球曲面２６の曲率は、先に述べ
たように小さく設定するが、基礎２２の球曲凹面２４を
全体として一つの球曲面とした場合、底部球曲面２６は
上記設定条件の範囲で球曲凹面２４の曲率に接近させ、
基礎２２上において家屋２３が安定よく支持されるよう
にする。

【００２１】図２に示す第２の実施例は、基礎２２の球
曲凹面２４を第１の実施例と同様、全体として一つの球
曲面に形成し、家屋２３の下部は多数本の柱体２７によ
って形成し、各柱体２７は、基礎２２上において家屋２
３が水平状態となるよう球曲凹面２４の曲率に合わせて
長さが設定され、各柱体２７の下端は球曲凹面２４の曲
率より小さい曲率になっている。

【００２２】図３に示す第３の実施例は、家屋２３の下
部に設けた多数本の柱体２７を等しい長さとし、基礎２
２の上面で各柱体２７の下端を支持する部分を個々に独
立した球曲凹面２４としたものである。

【００２３】上記各実施例において、基礎２２及び家屋
２３の底部２５や柱体２７は例えばコンクリートを用い
て形成されるが、地震発生時に横揺れする基礎２２に対
して底部２５や柱体２７の摩擦抵抗の発生を少なくし、
滑りが円滑になるよう、図４に示すように、球曲凹面２
４又は底部２５及び柱体２７の球曲面２６の何れか一方
又は両方に、摩擦係数を減ずる効果を有する物質、例え
ば金属板２８、２９を付着させるようにする。

【００２４】上記金属板２８、２９等の減摩材は、長期
の経年変化による酸化等によって減摩効果が減少する場
合があり、これを防止するため、図４に示すように、外
部に給油機構３０を設置し、球曲凹面２４と球曲面２６
の摺動面に減摩材として潤滑油等を供給し、減摩効果を
持続又は復活させるようにする。

【００２５】この給油機構３０には、図示省略したが、
地震計等の振動測定機器を連動させ、所定震度以上の地
震が発生すると、潤滑油を強制的に供給するようにして
もよい。

【００２６】この発明の免振基礎構造は上記のような構
成であり、基礎２２上に設置した家屋２３は、地面が静
止するとき、基礎２２に設けた球曲凹面２４の求心作用
により、図示の如く、水平状態になっている。

【００２７】次に、地震によって基礎２２が水平に振動
すると、家屋２３は球曲凹面２４と球曲面２６との摩擦
力によって振動する。

【００２８】このとき、家屋２３に働く力は球曲凹面２
４と球曲面２６との摩擦係数に比例するから、摩擦面を
金属板２８、２９で形成すると共に、その摺動面に潤滑
油を塗布もしくは供給すると、摩擦係数を小さくするこ
とができ、これにより、基礎２２に比べて家屋２３の振
動を減衰することができる。

【００２９】上記家屋２３の振動において、基礎２２上
に載る部分から振動が加えられることにより、家屋２３
はその重心が一定の位置に止まろうとする。これと共
に、基礎２２の球曲凹面２４は家屋２３の重心を中心点
とする同心球の曲率を有するため、家屋２３の重心を中
心とする揺動を球曲凹面２４は許容することになる。

【００３０】従って、地震による基礎２２の振動に対
し、家屋２３は全体がその重心を中心に揺動することに
より、損壊、倒壊を生じることはない。

【００３１】また、地震後に基礎２２が静止すると、基
礎２２の球曲凹面２４は家屋２３の重心を中心点とする
同心球の曲率になっているので、家屋２３の底部２５や
柱体２７は球曲凹面２４の最下点に戻ることになり、従
って、家屋２３は水平姿勢に自動的に復帰することにな
る。

【００３２】なお、地震の上下振動に対応する軽減は、
家屋側の垂直柱の下に適当なゴム状弾性物質やゴム以外
の耐食性の金属、例えばステンレス鋼よりなる弾性体
（スプリング等）を介在させる等の手段によって行なう
ことができる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、この発明によると、地面
に設けた基礎に、家屋の重心を中心点とする同心球の曲
率を有する球曲凹面を施し、この基礎上に設置する家屋
の底部を球曲凹面の曲率より小さい曲率としたので、地
震による基礎の横揺れに対して、家屋はその重心を中心
点に揺動することになり、木造家屋の横揺れによる損
壊、倒壊の発生を確実に防止することができる。

【００３４】また、基礎の球曲凹面と家屋底部の球曲面
との摺動面に減摩効果を有する物質を付着させ、また
は、この摺動面に減摩材を供給するようにすると、基礎
と家屋底部との摩擦係数を小さくし、基礎の横揺れに対
する家屋の揺動の発生量を小さくでき、家屋の免振がよ
り確実に行なえる。

【００３５】尚、摺動面に外部より減摩材を供給する場
合、振動測定機器を連動させ、所定振動発生時にのみ減
摩材を供給する手段を行えば、不必要な減摩材供給が省
略できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す縦断面図

【図２】同第２の実施例を示す縦断面図

【図３】同第３の実施例を示す縦断面図

【図４】潤滑油の供給機構を示す縦断面図

【図５】従来の免振構造を示す縦断面図

【図６】（Ａ）は従来の免振構造の他の例を示す縦断面
図、（Ｂ）は同上の作動時を示す要部の拡大断面図

【符号の説明】

２２ 基礎 ２３ 木造家屋 ２４ 球曲凹面 ２５ 底部 ２６ 球曲面 ２７ 柱体 ２８、２９ 金属板 ３０ 給油機構

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地面の基礎に家屋の重心を中心点とする
   同心球の曲率を有する球曲凹面を施し、家屋の底部は上
   記球曲凹面の曲率より小さい曲率を有するものとして、
   この家屋を基礎上に設置する木造家屋の免振基礎構造。
2. 【請求項２】 基礎の球曲凹面の表面及び家屋の底部表
   面に減摩効果を有する物質を付着させた請求項１記載の
   木造家屋の免振基礎構造。
3. 【請求項３】 基礎の球曲凹面の表面及び家屋の底部表
   面の摺動面に減摩効果を有する減摩材を外部より供給す
   る供給手段を備えた請求項１又は２記載の木造家屋の免
   振基礎構造。
4. 【請求項４】 供給手段に振動測定機器を連動すること
   により、所定振動以上の状態で減摩材を外部より供給す
   るようにした請求項３記載の木造家屋の免振基礎構造。