JPH10288242A - 免震耐風構造の停止棒構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 風力による構造物の揺れを確実に防止しかつ
地震時には確実に免震効果が得られると共に、強風時で
も停止棒の駆動体が破損する等の悪影響が生じることを
確実に防止できる。 【解決手段】 基礎２と建築物４との間に介在して建築
物４を水平方向に移動自在に支持する免震積層ゴム６を
備え、さらに、前記基礎２に固定した下側孔部８と、前
記建築物４に固定した上側孔部１０と、前記各孔部８、
１０に挿通させて前記基礎２に対する建築物４の水平方
向変位を停止させる停止棒１２と、前記建築物４に対す
る風圧による変位を防止するため前記停止棒１２を駆動
して各孔部８、１０に挿通させるソレノイド１４のプラ
ンジャ１４ａとを有しており、前記停止棒１２と前記プ
ランジャ１４ａとを互いの独立に構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、免震耐風構造の停
止棒構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】構造物の免震構造においては、構造物を
水平方向に移動自在に支持する免震支持体を基礎と構造
物との間に介在させることにより、地震による構造物の
振動を軽減させている。この免震支持体としては、ゴム
と鋼板とを交互に積層した免震積層ゴムや、ベアリン
グ、バネおよびダンパを組み合わせたもの等、各種の装
置が知られている。

【０００３】一般にこの種の免震構造においては、免震
支持体の水平剛性を低くし、構造物と免震支持体とから
なる振動系の固有周期を地震の水平振動の周期よりも長
くすることによって、地震による構造物の振動を抑制し
ている。

【０００４】一般に、前記免震支持体の水平剛性を低く
設定することは、一方では風力により構造物が水平方向
に容易に変位することになる。そのため、風速が大きく
なると、構造物が振動して居住者等に不快感を与える恐
れがある。

【０００５】例えば、重量が２０（ｔｏｎ）の建築物に
作用する地震力は、ベースシェア係数を０．２とする
と、０．２×２０＝４（ｔｏｎ）となる。一方、風力
は、建築基準法で定められた算式：風圧＝６０×ｈ^1/2
（ｈ：建築物の高さ）から、受風面積６０（ｍ²）の場
合、約８．８（ｔｏｎ）となり地震力の二倍以上にな
る。したがって、地震時の建築物の水平変位よりも、台
風時の変位の方が大きくなる可能性があることが判る。

【０００６】従来の免震構造においては、このような強
風による問題を解決すべく、基礎および建築物それぞれ
に、上下に対向する下側孔部および上側孔部を設け、強
風時にこの下側孔部および上側孔部に停止棒を手動で挿
入して基礎と建築物とを水平方向に固定することによ
り、強風時の建築物の揺れを防止している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の耐風構造においては、強風時に人がその都度停止棒
を挿入する必要があるため、強風の発生に対する応答性
が悪かった。また、強風が終了したときには停止棒を前
記二つの孔部から抜いておくことを忘れる恐れがあっ
た。

【０００８】そこで、出願人は既に特願平８−２６５７
９４号（未公知）により、建築物の免震耐風構造を提案
しており、例えば停止棒を下側孔部と上側孔部に通常時
には挿入しておくことで基礎に対する構造物の変位を常
時停止させ、一方、所定値以上の地震動を検出した場合
に前記停止棒をソレノイド等の駆動体による変位解除手
段で駆動させて上側孔部から解除することにより、風力
による構造物の揺れを確実に防止できるようにしてい
る。

【０００９】また、出願人は特願平８−２６５７９４号
（未公知）によって、建築物の免震耐風構造を提案して
おり、所定値以上の風速を検知したときに停止棒をソレ
ノイド等の駆動体により駆動させて下側孔部と上側孔部
に挿入して構造物の水平方向の変位を強制的に自動停止
させることにより、強風時の揺れを確実かつ速やかに停
止させるようにしている。

【００１０】しかしながら、前記停止棒は、構造物の変
位により上側孔部と下側孔部とのズレによる剪断力を受
ける。前述のように強風時には構造物に対する風圧力は
前記例のように８．８（ｔｏｎ）等と非常に大きくな
り、前記免震耐風構造において、停止棒と駆動体が一体
化していると、強風時に前記風圧力が停止棒に対して剪
断力として働くので停止棒に傾きを生じる。

【００１１】このような傾きが生じるので、停止棒に一
体化した駆動体に力がかかって破損する等の悪影響を及
ぼす恐れがあるという問題点がある。これに対して、出
願人は、駆動体の一例であるソレノイドを建築物にゴム
ワッシャを介してとりつけ、前記のような強風下で停止
棒が傾きソレノイドの内部に外力が加わっても、その外
力をゴムワッシャで吸収できるようにすることを考える
が（未公知）、このゴムワッシャのみによっては、前記
例のように８．８（ｔｏｎ）等と非常に大きな構造物に
対する風圧力に対しては吸収しきれないという問題点を
有する。

【００１２】本発明は、前記の問題点に鑑みてなされた
ものであって、風力による構造物の揺れを確実に防止し
かつ地震時には確実に免震効果が得られると共に、強風
時でも停止棒の駆動体が破損する等の悪影響が生じるこ
とを確実に防止できる免震耐風構造の停止棒構造を提供
することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、次のような構成を有する。すなわち、請求
項１の発明は、基礎と構造物との間に介在して該構造物
を水平方向に移動自在に支持する免震支持体を備えた構
造物の免震構造は、前記基礎に固定した下側孔部と、前
記構造物に固定した上側孔部と、前記各孔部に挿通させ
て前記基礎に対する構造物の水平方向変位を停止させる
停止棒と、前記構造物に対する風圧による変位を防止す
るため前記停止棒を駆動して各孔部に挿通させる駆動体
とを有しており、前記停止棒と前記駆動体とを互いに独
立に構成したことを特徴とする免震耐風構造の停止棒構
造である。

【００１４】請求項２の発明は、上側孔部には、停止棒
が駆動体で駆動されたときに該停止棒が上側孔部内に飛
び出すことを制限する位置制限機構を設けたことを特徴
とする請求項１に記載の免震耐風構造の停止棒構造であ
る。

【００１５】なお、前記駆動体は、下側孔部および前記
上側孔部の中心軸と略同軸上に配置されたソレノイドの
磁力で駆動されるコア体とすることができる。

【００１６】また、上側孔部は構造物の下面部に設け
て、位置制限機構は該上側孔部を上方から覆う部材を設
けあるいは前記構造物の下面部自体とすることができ
る。

【００１７】本発明によれば、基礎と構造物との間に免
震支持体を介在して該構造物を水平方向に移動自在に支
持すると共に、構造物に対する風圧による変位を防止す
るため前記停止棒を駆動して停止棒を孔部に挿通させ、
前記基礎に対する構造物の水平方向変位を停止させる。
したがって、風力による構造物の揺れを確実に防止しか
つ地震時には確実に免震効果が得られる。

【００１８】そして、前記停止棒と駆動体とを互いに独
立させるので、各孔部に停止棒を挿通させた際に、強風
時に構造物に加わる風圧力が停止棒に対して剪断力とし
て働きこれによる停止棒に傾きが生じても、駆動体に力
が係ることが無い。したがって、停止棒に一体化した駆
動体に力がかかって破損する等の悪影響を及ぼす恐れが
まったく無くなる。

【００１９】また、請求項２の発明によれば、位置制限
機構を設けるので、停止棒が駆動体で駆動されたときに
該停止棒が上側孔部内に飛び出そうとするのを前記位置
制限機構で規制するので、停止棒が下側孔部および上側
孔部から外れることを防止でき、停止棒を下側孔部およ
び上側孔部に確実に挿通した状態にできる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。本実施形態は、免震積層ゴムを有す
る免震耐風構造の停止棒構造に本発明を適用したもので
あるが、本発明は、免震積層ゴムによる免震構造への適
用に限定されず、従来より床免震で使用されている、ベ
アリング・バネ・ダンパを組み合せたものや、転り支承
やすべり支承もしくはこれらと免震積層ゴムとの複合支
承等を用いたものなど他の免震構造にも広く適用可能で
ある。

【００２１】図１〜図３は本実施形態に係る免震耐風構
造の説明図である。本実施形態の免震耐風構造は、図１
に示すように、基礎２と建築物（構造物の一例）４との
間に介在して建築物４を水平方向に移動自在に支持する
免震積層ゴム（免震支持体の一例）６を備え、さらに、
前記基礎２に固定した下側孔部８と、前記建築物４に固
定した上側孔部１０と、前記各孔部８、１０に挿通させ
て前記基礎２に対する建築物４の水平方向変位を停止さ
せる停止棒１２と、前記建築物４に対する風圧による変
位を防止するため前記停止棒１２を駆動して各孔部８、
１０に挿通させるソレノイド１４のプランジャ（駆動体
の一例）１４ａとを有しており、前記停止棒１２と前記
プランジャ１４ａとを独立に構成した停止棒構造とした
ものである。

【００２２】免震積層ゴム６は、例えば建築物４の底面
の四隅それぞれに配置されており、ゴム等からなる弾性
層６ａと鋼板等からなる剛性板層６ｂとを交互に多数層
に積層したものである。また、免震積層ゴム６の上下両
端それぞれには、建築物４の底面および基礎２それぞれ
に固定される上側フランジ６ｃおよび下側フランジ６ｄ
が設けられている。

【００２３】図２に詳細に示すように、前記下側孔部８
は、基礎２に脚部１６ａが設置された下側水平板１６に
設けた上下に貫通する貫通孔であり、上側孔部１０は該
下側水平板１６に対向するように、建築物４の下面に配
設された上側水平板１８に設けた貫通孔である。

【００２４】前記ソレノイド１４は、図２に詳細に示す
ように、上下に作動する棒状のプランジャ１４ａを内蔵
した例えばプッシュ型チューブラーソレノイド、プッシ
ュ／プル型ソレノイド等の周知のプランジャ型ソレノイ
ドであり、図２に示すように、その上端外周のフランジ
部１４ｂが下側支持板１６の裏面にボルト２０で締着さ
れている。図３に示すように、停止棒１２は下端部が平
坦な円柱状などの棒状体であって、プランジャ１４ａの
上端部に乗っているだけで、互いに独立している。

【００２５】なお、前記プランジャ１４ａは前記停止棒
１２を乗せるのに都合のよい形状を呈しており、実施形
態では、先端部がやや広がった鍔状に形成されている。
プランジャ１４ａの上昇時には前記停止棒１２は、該プ
ランジャ１４ａに押されて上昇動作し、下側孔部８およ
び上側孔部１０に挿入され、一方、プランジャ１４ａの
下降時には、下側孔部８と上側孔部１０とが上下に重な
ったときに自重により下降して上側孔部１０から挿脱さ
れる。

【００２６】また、上側孔部１０には、停止棒１２がソ
レノイド１４プランジャ１４ａで駆動されたときに、ソ
レノイド１４の駆動力で該停止棒１２が上側孔部１０内
に飛び出すことを制限する位置制限板（位置制限機構の
一例）２２を設けた。この位置制限板２２は、上側孔部
１０を覆って上方に位置し、かつ、停止棒１２が上昇し
て該位置制限板２２に当接しても停止棒１２下端が下側
孔部８から抜けないように下面が位置するように形成し
て、上側水平板１８の上面に締着などで固定される。

【００２７】前記のソレノイド１４の制御は、図１に示
すように、地震検知手段２４の出力信号およびその他の
検出手段の出力信号に基づき制御部２６が行う。この場
合、制御部２６の制御では、強風対策のためにスイッチ
２８はＯＮにして、ソレノイド１４プランジャ１４ａで
停止棒１２を下側孔部８と上側孔部１０に挿入し、一
方、所定値以上の地震動を地震検知手段２４で検知した
とき（例えば最初に伝わるＰ波を検知したとき）には、
地震検知手段２４からの信号によりスイッチ２８がＯＦ
Ｆになるよう制御する。スイッチ２８のＯＦＦでソレノ
イド１４がＯＦＦになり、プランジャ１４ａは自重で下
がり停止棒１２が上側孔部１０および下側孔部８から抜
けるように制御する。なお、ソレノイド１４はＡＣソレ
ノイド、ＤＣソレノイドのいずれでもよい。また、地震
検知手段２４は、圧電式感震器、サーボ式感震器、また
は、振り子やバネの自由振動により地震を検知する手段
その他から選択することができる。

【００２８】以上のような構成を有する実施形態の作用
を説明する。実施形態では、基礎２と建築物４との間に
免震積層ゴム６を介在して該建築物４を水平方向に移動
自在に支持するので、図３の（ｂ）に示すように、停止
棒１２を下降させて上側孔部１０と下側孔部８から抜け
ば、前記免震積層ゴム６で免震効果を得ることができ
る。

【００２９】そして、建築物４に対する風圧による変位
を防止するときには、制御部２６の出力信号によってソ
レノイド１４はプランジャ１４ａによって前記停止棒１
２を駆動して停止棒１２を下側孔部８および上側孔部１
０に挿通させ、前記基礎２に対する建築物４の水平方向
変位を停止させる。したがって、風力による構造物の揺
れを確実に防止でき、かつ、地震時には確実に免震効果
が得られる。

【００３０】そして、図３の（ａ）に示すように、前記
停止棒１２とソレノイド１４プランジャ１４ａとがそれ
ぞれ独立しているので、各孔部８および１０に停止棒１
２を挿通させた際に、強風時に建築物４に加わる風圧力
が停止棒１２に対して剪断力として働きこれにより停止
棒１２に傾きが生じても、プランジャ１４ａに力が係る
ことが無い。したがって、停止棒１２によりプランジャ
１４ａに力がかかって破損する等の悪影響を及ぼす恐れ
がまったく無くなる。

【００３１】さらに、上側孔部１０には、停止棒１２が
ソレノイド１４で駆動されたときに該停止棒１２が上側
孔部１０内に飛び出すことを制限する位置制限板２２を
設けるので、スイッチ２８をＯＮ状態にしてソレノイド
１４で停止棒１２を上方に向けて駆動したときに、惰性
で停止棒１２が上方へ飛び出そうとするのを前記位置制
限板２２で規制することができ、停止棒１２が外れるこ
とを防止して確実に下側孔部８および上側孔部１０に挿
通されるようにできる。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明の通り、本発明によれば、風
力による構造物の揺れを確実に防止しかつ地震時には確
実に免震効果が得られると共に、強風時でも停止棒の駆
動体が破損する等の悪影響が生じることを確実に防止で
きる。また、請求項２によれば、停止棒が下側孔部およ
び上側孔部から外れることを防止でき、停止棒を下側孔
部および上側孔部に確実に挿通した状態にできるので、
強風時に構造物の揺れを確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の免震耐風構造を概略的に示す側面
図である。

【図２】本実施形態の免震耐風構造の要部説明図ある。

【図３】本実施形態の免震耐風構造の動作説明図あっ
て、（ａ）は停止棒挿通状態説明図、（ｂ）は停止棒抜
き出し状態説明図である。

【符号の説明】

２ 基礎 ４ 建築物（構造物の一例） ６ 免震積層ゴム（免震支持体の一例） ８ 下側孔部 １０ 上側孔部 １２ 停止棒 １４ ソレノイド １４ａ プランジャ １６ 下側水平板 １８ 上側水平板 ２２ 位置制限板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基礎と構造物との間に介在して該構造物
   を水平方向に移動自在に支持する免震支持体を備えた構
   造物の免震耐風構造は、前記基礎に固定した下側孔部
   と、前記構造物に固定した上側孔部と、前記各孔部に挿
   通させて前記基礎に対する構造物の水平方向変位を停止
   させる停止棒と、前記構造物に対する風圧による変位を
   防止するため前記停止棒を駆動して各孔部に挿通させる
   駆動体とを有しており、前記停止棒と前記駆動体とを独
   立に構成したことを特徴とする免震耐風構造の停止棒構
   造。
2. 【請求項２】 上側孔部には、停止棒が駆動体で駆動さ
   れたときに該停止棒が上側孔部内に飛び出すことを制限
   する位置制限機構を設けたことを特徴とする請求項１に
   記載の免震耐風構造の停止棒構造。