JPH10237882A - 建築地震動緩衝基礎工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 建築物の基礎と土台を、本発明にかかる建築
地震動緩衝基礎工法装とすることで、地震による建物の
震動を緩衝し建物や家具等の損壊を防止する。 【構成】 地震による鉛直震動及び水平震動とそれに伴
う慣性力から、建物と基礎が相対的に自由に変位するこ
とで建物への応力を低減し、地震動の終息と共に相対的
に変位していた同建物と同基礎とを原位置に復元する建
築地震動緩衝基礎工法で、ばね１０を建物土台１とコン
クリート基礎２との間に挟み、さらにクッション１１と
ばねアンカー１２をコンクリート基礎２に埋め込み、建
物土台１とばね１０との間及びばね１０とコンクリート
基礎２との間のそれぞれに、滑り材１３を挿入した上、
同アンカー１２にばね１０と建物土台１を貫通しナット
で締結することによって構成される、建築地震動緩衝基
礎工法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、地震による震動と地
震力から建物の震動と損壊を防止する建築地震動緩衝基
礎工法として利用する。

【０００２】

【従来の技術】従来は、地盤に固着したコンクリート基
礎２と建物土台１とが、アンカー１２によって剛結され
た建築構造としていたが、以下の点で問題がある。

【０００３】従来の技術の場合、建物が地震に直接即時
に応答し、その震動と力を受け建物内の家具や器物等の
損傷と建物の損壊に至っている。また従来の技術の場
合、地震に耐える建物とするにはより強固な構造としな
ければならず、工事費を多く要する上前提とした地震に
しか耐えられない。その上従来の技術では、建物が地震
動に耐え損壊しなかったとしても、家具や器物等の震動
や転倒、落下は防止することができない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
が地震による震動と力から建物の損壊を防止するのによ
り建物を強い構造としてきたことに対して、地震による
震動と力を緩衝させ従来の建物でも建物や家具や器物等
に損傷を生じさせないことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、建物の基礎２
は従来通り地盤に固着した堅固な構造とするが、地震時
に建物の基礎２と建物土台１がそれぞれ独立した自由な
変位を可能とし、基礎２の変位に建物土台１が即時に追
随しない構造とすることで、地震による震動と力を緩衝
する建築地震動緩衝基礎工法とする。

【０００６】鉛直方向の地震動による建物への慣性力
は、ばね１０の変位で吸収され建物へ加わる鉛直方向の
地震力による応力は低減する。地震動の終息と共に慣性
力は皆無となり、変位していたばね１０は復元力により
原状に回復する。従って建物は原状に復元する。水平方
向の地震動による建物への慣性力は、 クッション１
１とばねアンカー１２の変位で吸収され、建物へ加わる
水平方向の地震力による建物への応力は低減する。地震
動の終息と共に慣性力は皆無となり、変位していた
クッション１１とばねアンカー１２は復元力によって原
状に回復する。従って建物は原状に復元する。以上によ
り地震による鉛直震動及び水平震動とそれに伴う慣性力
を、建物と基礎が相対的に自由に変位することで建物へ
の応力を低減し、地震動の終息と共に相対的に変位して
いた同建物と同基礎とを原位置に復元する。

【０００７】

【作用】地震動の発生と共に建物基礎２は震動し、鉛直
方向の地震力と慣性力は建物土台１と基礎２を介してば
ね１０を挟みつけ、ばね１０が変形し建物土台１と基礎
２との空隙を縮小する。同じく水平方向の地震動によっ
て、建物土台１に慣性力が働き同土台１と基礎２を相反
する方向に変位させる力となり、ばねアンカー１２とク
ッション１１を変形させる。

【０００８】地震動が終息すると、変形していたばね１
０は復元力で原形に回復し、建物土台１と基礎２との空
隙を拡大し原状に復元する。同じく変形していたばねア
ンカー１２とクッション１１は、復元力で原形に回復
し、変位していた土台１と基礎２とを元の位置に復元さ
せる。

【０００９】建物土台１と基礎２とが変位した状態で地
震動が終息しても、ばね１０とクッション１１及びばね
アンカー１２が同様に変位し復元力を生じている。これ
に加え、建物土台１とばね１０及び基礎２との間の滑り
材１３によってそれぞれの間の摩擦抵抗力も小さいの
で、ばね１０とクッション１１及びばねアンカー１２の
復元力でそれぞれが原形に回復し、建物土台１と基礎２
との相対位置も原状に復元する。

【００１０】

【実施例】実施例は阪神大震災に耐える構造とし、地震
の強さは、水平震度８１８ガル鉛直震度４００ガル、上
方変位７ｃｍ下方変位１０ｃｍ、水平変位１８ｃｍ、加
速時間０．２１秒、周期０．１〜１．８秒、振動数毎秒
０．６〜１０回とした。

【００１１】建物は建坪５０ｍ２延べ床面積１００ｍ２
二階建てとする。建物基礎２は鉄筋コンクリートで幅６
ｍ長さ１０ｍ高さ４０ｃｍ厚さ２０ｃｍの布基礎とし、
ばねアンカー１２は１ｍ間隔太さはＭ１６とする。建物
重量は２５トン積載荷重は６．５トン合計３１．５ト
ン、基礎１ｍ当たり０．８３トンとする。

【００１２】地震力は、ばねアンカー１本当たり水平方
向が０．６９トン鉛直方向が０．３４トンとする。風圧
力は、ばねアンカー１本当たり常時０．０５トン（風速
１５ｍ）、台風時０．２トン（風速６０ｍ）とする。弾
性力は、ばね１０のばね定数が１１３、ばねアンカー１
２のばね定数が９９とする。ばね１０は、板ばねでもコ
イルばねでもさらばねでもよいし、ゴム等の弾性体でも
よい。摩擦力は、建物土台１とばね１０、ばね１０と基
礎２のそれぞれ共に、摩擦抵抗を０．０６、摩擦抵抗力
は、ばねアンカー１本当たり０．０５トンとする。

【００１３】

【発明の効果】本発明は、より強い地震に耐え得る強固
な建物を追求するという必要がなく、従来の建物のまま
でも十分地震に耐えられ経済的とすることができる。本
発明は、阪神大震災規模の地震に対して、従来の工法に
比べ発生する応力を４分の１に低減できるので、さらに
強い地震にも耐えられる。本発明は、いくら強固な建物
にしようとも防止できない地震動による家具や器物の転
倒や落下による損壊を、より少なくする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本案建築地震動緩衝基礎工法の設置側断面の詳
細図である

【図２】本案建築地震動緩衝基礎工法の設置横断面の詳
細図である

【符号の説明】

０ 建物柱 １ 建物土台 ２ 建物コンクリート
基礎 １０ ばね １１ クッション １２ ばねアンカー １３ 滑
り材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本工法は、地震による鉛直震動を緩衝す
   ると共に建物を原位置に復元するために、ばね１０を建
   物土台１とコンクリート基礎２との間に挟み、さらに、
   水平震動を緩衝すると共に建物を原位置に復元するため
   に、クッション１１とばねアンカー１２をコンクリート
   基礎２に埋め込み、建物土台１とばね１０との間及びば
   ね１０とコンクリート基礎２との間のそれぞれに、滑り
   材１３を挿入した上、同アンカー１２にばね１０と建物
   土台１を貫通しナットで締結することによって構成され
   る、建築地震動緩衝基礎工法である。地震による鉛直震
   動及び水平震動とそれに伴う慣性力から、建物と基礎が
   相対的に自由に変位することで建物への応力を低減し、
   地震動の終息と共に相対的に変位していた同建物と同基
   礎とを原位置に復元する建築地震動緩衝基礎工法。