JPH11200383A

JPH11200383A - 構築物・重量据付物等の免震支持構造

Info

Publication number: JPH11200383A
Application number: JP704998A
Authority: JP
Inventors: Yukio Nakagawa; 幸雄中川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-01-16
Filing date: 1998-01-16
Publication date: 1999-07-27

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】水平方向に伝播する表面波に対しても充分な
免震効果を得ることができると共に、比較的簡単な構成
で汎用性のある構築物・重量据付物等の免震支持構造を
提供する。【解決手段】構築物・重量据付物等の基礎部とこの基
礎部の上に支持される部材との間に設置する免震支持結
合装置２０からなり、前記基礎部と支持部材にそれぞれ
結合固定される互いに嵌合する円形嵌合凹部３４、２４
を有する基部３２および蓋部２２とを備え、前記基部と
蓋部との嵌合中空部内に、複数の皿ばね４２を積層配置
し、かつこれら皿ばねの外周を複数の隣接する湾曲ばね
片４４で囲繞するように配置し、前記皿ばねを積層配置
した前記基部と蓋部との嵌合中空部内に、前記皿ばねと
共に前記基部と蓋部とを形成する基板３６と蓋板２６と
にそれぞれ当接作用する鋼球４６を転動可能に収納す
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、構築物等の免震支
持構造に係り、特に構築物や重量据付物等において、外
部的に加えられる地震力等による荷重に対し、充分な免
震効果を有し、耐震構造として優れた構築物の建設ない
しは重量物の据付けを行うことができる免震支持構造に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来において、構築物として、例えば木
造家屋等の建築物等の基礎施工に際しては、一般的には
布基礎の上に土台を載置固定し、この土台の上に所要間
隔離間して柱脚を適宜筋かいと共に結合して固定を行っ
ている。

【０００３】しかるに、この種の基礎施工法による建築
物等においては、大きな地震等により基礎構造に対して
過度の荷重が作用した場合、前記基礎構造において破壊
を生じ、建築物等を損壊ないしは倒壊させる危険があ
る。

【０００４】このような観点から、従来よりこの種の建
築物等の安全性を向上するため、種々の基礎施工法が提
案されている。

【０００５】例えば、耐震基礎施工法として、基礎施工
用溝内に栗石を敷いてこれを転圧し、その上に捨てコン
クリートを打ち、この捨てコンクリート上にＨ形鋼を敷
設し、このＨ形鋼相互を連結して基礎鉄骨組みを行って
地中梁とし、この地中梁上に家屋の鉄骨柱を立設し、次
いで基礎施工用溝内のＨ形鋼および鉄骨柱の周囲にコン
クリートを打ち込むことにより、耐震性を高めた構成か
らなるものが提案されている（特公平２−３６７４２号
公報）。

【０００６】また、このような耐震基礎施工法の改良と
して、地表に家屋建築物の地中梁基礎を埋設するための
根切りを行い、この根切りの根切り底であって柱脚部を
載置する部分を、他の部分より深く掘り下げた後、根切
り底全体に割り栗り等を行い、その上部に捨てコンクリ
ートを打設し、前記根切り底の柱脚部が載置される部分
の捨てコンクリート上部に、さらに基礎用コンクリート
を打設して、割り栗り、捨てコンクリート、基礎用コン
クリートを一体的に形成して柱脚部を載置する基礎を構
成し、さらに鉄柱の低部側面にＨ形鋼梁材を固着して鉄
柱相互間をＨ形鋼梁材によって相互に連結し地中梁の骨
格としたものを前記基礎上に載置し、前記地中梁の骨格
を補強用鉄筋にて包囲すると共に、地中梁の骨格および
補強用鉄筋の周囲にコンクリートを打設して基礎と一体
の地中梁基礎を構成することにより、強度的に優れ、し
かも施工に際しては地中梁を埋設する部分以外の根切り
を浅くしてその施工を容易化することができる建築物の
地中梁基礎施工法が提案されている（特開平７−２６５
６７号公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前述した従
来の基礎施工法による基礎構造おいては、構造的に強度
が高められ、耐震性も増大する利点が得られるが、例え
ば地震発生時において、地盤基礎から伝達される地震
力、特に比較的大きな地震力に対して、充分な吸収能力
と、減衰能力と、構築物の揺れと地盤との共振を防止す
る能力を兼備する免震構造であることがさらに要求され
る。

【０００８】このような免震構造としては、従来におい
て、基礎上に積層ゴム等の防振部材を設け、この積層ゴ
ム上に建築物を固定して、前記地震力を吸収し、減衰
し、構築物の揺れと地盤との共振を防止するようにした
免震効果を有する構成が提案され、実施されている。こ
の場合、前記積層ゴムに、粘性ダンパー、鋼材ダンパ
ー、鉛ダンパー等の免震装置を組み合わせたものも知ら
れている。

【０００９】しかしながら、前記従来の免震構造におい
ては、通常積層ゴムによって垂直荷重を支える構造であ
るため、構築物がより高層化ないし重量化すると、垂直
荷重が大きくなって前述した免震効果を発揮させること
ができなくなる。また、構築物の支持地盤が比較的深い
ところに位置する場合には、杭基礎構造とすることが必
要となるが、この場合に基礎杭に対する免震効果は期待
することができない。さらに、大地震の発生時において
は、支持地盤から垂直方向に伝播する実体波だけではな
く、表層地盤を水平方向に伝播する表面波が、地盤振動
の成分として優勢となるが、このような表面波に対して
も充分な免震効果を得ることは比較的困難である。

【００１０】しかも、今日においては、単に建築物等の
構築物を建設するための免震基礎構造に限らず、例えば
変電所において地表に対し直接据付ける大形変圧器等の
重量物の据付けに際しても、その支持構造として前記構
築物と同様に、地震対策としての免震支持構造が要求さ
れるに至っている。

【００１１】そこで、本発明の目的は、各種の構築物や
重量据付物等に対する基礎構造ないし支持構造として、
簡便に適応させて設置することができ、特に水平方向に
伝播する表面波に対しても充分な免震効果を得ることが
できると共に、比較的簡単な構成で汎用性のある構築物
・重量据付物等の免震支持構造を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る構築物・重量据付物等の免震支持構造
は、構築物・重量据付物等の基礎部とこの基礎部の上に
支持される部材との間に設置する免震支持結合装置から
なり、前記基礎部と支持部材にそれぞれ結合固定される
互いに嵌合する円形嵌合凹部を有する基部および蓋部と
を備え、前記基部と蓋部との嵌合中空部内に、複数の皿
ばねを積層配置し、かつこれら皿ばねの外周を複数の隣
接する湾曲ばね片で囲繞するように配置し、前記皿ばね
を積層配置した前記基部と蓋部との嵌合中空部内に、前
記皿ばねと共に前記基部と蓋部とを形成する基板と蓋板
とにそれぞれ当接作用する鋼球を転動可能に収納し、さ
らに前記基部および蓋部との円形嵌合凹部の外側にそれ
ぞれ延在する基板と蓋板との間において伸縮ばねを介し
て嵌合当接して、前記基部と蓋部とをそれぞれ垂直方向
および水平方向に変位可能に構成してなることを特徴と
する。

【００１３】この場合、前記嵌合中空部内に鋼球を収納
した蓋部側において、鋼球の頂部を若干露呈する孔部を
中央に設けた平板ワッシャを収納配置した構成とするこ
とができる。

【００１４】また、前記嵌合中空部内に収納配置する皿
ばねは、強靱弾性と防錆効果を有する金属材料により構
成し、これら複数の皿ばねを適宜平板ワッシャを介して
積層し、これら積層した皿ばねの頂部と底縁部がそれぞ
れ円形嵌合凹部の対向する底面に当接して基部と蓋部と
が前記皿ばねを介して離間するように設定し、前記積層
した皿ばねの外周部に対向するように前記円形嵌合凹部
の内周部に複数の湾曲ばね片を隣接配置し、前記皿ばね
の中空部内に前記基部と蓋部とを嵌合した際にそれぞれ
前記基板と蓋板とに当接する直径を有する鋼球を転動可
能に収納し、さらに前記円形嵌合凹部の外側にそれぞれ
延在する基板と蓋板との間に複数の圧縮コイルばねをバ
ランスさせて配置して、垂直方向および水平方向に対す
る変位を吸収するように構成することができる。

【００１５】さらに、本発明に係る構築物・重量据付物
等の免震支持構造は、構築物・重量据付物等の基礎部と
この基礎部の上に支持される部材との間に設置する免震
支持結合装置からなり、前記基礎部と支持部材にそれぞ
れ結合固定される互いに嵌合する円形嵌合凹部を有する
基部および蓋部とを備え、前記基部と蓋部との嵌合中空
部内に、コイルばねを配置し、かつこのコイルばねの外
周を複数の隣接する湾曲ばね片で囲繞するように配置
し、前記コイルばねを配置した前記基部と蓋部との嵌合
中空部内に、前記コイルばねと共に前記基部と蓋部とを
形成する基板と蓋板とにそれぞれ当接作用する鋼球を転
動可能に収納し、さらに前記基部および蓋部との円形嵌
合凹部の外側にそれぞれ延在する基板と蓋板との間にお
いて伸縮ばねを介して嵌合当接し、前記基部と蓋部とを
それぞれ垂直方向および水平方向に変位可能に構成して
なることを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る構築物・重量
据付物等の免震支持構造の実施例として、構築物に適用
する免震支持構造について、添付図面を参照しながら以
下詳細に説明する。

【００１７】図１ないし図５は、本発明に係る構築物の
免震支持構造の一実施例を示すものであって、図１は構
築物の土台側の要部側断面図、図２は構築物の建設基礎
側の要部側断面図、図３は図２の平面図、図４は図１の
底面図、図５は図１と図２の結合状態を示す要部側面断
面図である。

【００１８】そこで、まず図１において、参照符号１０
は土台を示し、この土台１０の上部には、例えば構築物
の柱脚が結合固定されると共に、この柱脚の一部に、例
えば構築物の筋かいの一端が結合固定される。

【００１９】しかるに、前記構築物の柱脚を結合固定し
た土台１０の下部には、衝撃吸収機能を有する支持結合
装置２０の蓋部２２を取付ける。すなわち、この蓋部２
２は、例えばステンレス鋼等の強靱性と防錆効果を有す
る金属材料により構成し、中央部に所定の内径寸法ｄ₁
からなる円形嵌合凹部２４を備え、その外方にそれぞれ
延在する蓋板２６に、それぞれ取付けボルト２８および
ナット２９を介して土台１０に結合固定する（図１参
照）。

【００２０】一方、図２において、参照符号３０は基礎
を示し、この基礎３０の上部に、前記衝撃吸収機能を有
する支持結合装置２０の基部３２を取付ける。すなわ
ち、この基部３２は、前記と同様に、ステンレス鋼等の
強靱性と防錆効果を有する金属材料により構成し、中央
部に前記蓋部２２の円形嵌合凹部２４の内径寸法ｄ₁よ
り若干小さい外径寸法ｄ₂からなる円形嵌合凹部３４を
備え、その外方に延在する基板３６に、それぞれ取付け
アンカーボルト３８およびナット２９を介して基礎１０
に埋設固定する（図２参照）。

【００２１】このように構成した前記支持結合装置２０
の蓋部２２と基部３２とは、図５に示すように、上下の
関係において、それぞれ円形嵌合凹部２４、３４を相互
に嵌合させることができる。

【００２２】この場合、相互に嵌合する基部３２と蓋部
２２との各円形嵌合凹部３４、２４の間には、図２、図
３および図５に示すように、ばね部材４０を収納配置す
る。すなわち、このばね部材４０は、例えばステンレス
鋼等の強靱弾性と防錆効果を有する金属材料により構成
した皿ばね４２を複数積層して構成したものである。し
かるに、図示例においては、複数（３枚）の皿ばね４２
を、その間にそれぞれ平板ワッシャ４３を挾んで重ね合
せ、前記基部３２の円形嵌合凹部３４の深さ寸法より大
となる高さ寸法として収納配置し、これにより垂直方向
に対して弾力を保持するように構成したものである。

【００２３】また、前記構成からなるばね部材４０は、
その外径を前記基部３２の円形嵌合凹部３４の内径より
小さくして間隙を形成し、この間隙において前記ばね部
材４０の外周部に対向するように、複数の湾曲ばね片４
４を、図３に示すように隣接配置する。なお、これらの
湾曲ばね片４４は、前記皿ばね４２と同様の金属材料に
より構成する。従って、このように、湾曲ばね片４４を
設けることにより、前記ばね部材４０による垂直方向の
弾力保持に加えて、水平方向に対して弾力を保持するよ
うに構成することができる。

【００２４】しかるに、本実施例においては、前記皿ば
ね４２の積層によって構成されたばね部材４０を収納配
置してなる前記基部３２と蓋部２２との嵌合中空部内
に、前記ばね部材４０と共に前記基部３２と蓋部２２と
を形成する基板３６と蓋板２６とにそれぞれ当接作用す
る鋼球４６を転動可能に収納する。

【００２５】この場合、積層した皿ばね４２の底縁部と
頂部とが、それぞれ円形嵌合凹部３４、２４の対向する
底面に当接して、基部３２と蓋部２２とが前記皿ばね４
２を介して弾力的に離間するように設定し、さらに前記
皿ばね４２の中空部内に収納する鋼球４６は、その頂部
が皿ばね４２を積層して形成したばね部材４０の頂部よ
り若干上方に突出するように、直径寸法を設計する。

【００２６】なお、前記ばね部材４０および湾曲ばね片
４４は、構築物の荷重の大きさに対応して適宜寸法設定
を変更することにより、弾性力の調整を行うことができ
る。

【００２７】また、前記支持結合装置２０の基部３２に
おいて、円形嵌合凹部３４の外方に延在する基板３５上
には、適宜係止突起３３を設け、これらの係止突起３３
を介して垂直方向に弾力を保持する伸縮ばねとして、複
数の圧縮コイルばね３５をバランス配置する（図２およ
び図３参照）。この場合、これらの圧縮コイルばね３５
は、図５に示すように、前記鋼球４６およびばね部材４
０より先んじて、基板３６と蓋板２６との間に圧接保持
されるように設定する。なお、図３において、参照符号
３７はボルト挿通孔をそれぞれ示す。

【００２８】これに対し、前記支持結合装置２０の蓋部
２２においては、図１および図２に示すように、その蓋
板２６の円形嵌合凹部２４の内面側に、前記鋼球４６の
頂部を若干露呈する孔部４９を中央に穿設した平板ワッ
シャ４８を、前記ばね部材４０の上方に位置させて収納
配置する。これにより、前記基部３２の円形嵌合凹部３
４に設けたばね部材４０を構成する皿ばね４２の中空部
内に収納配置された前記鋼球４６は、前記基部３２と蓋
部２２とを形成する基板３６と蓋板２６との間におい
て、転動可能に保持される。なお、図４において、参照
符号２７はボルト挿通孔をそれぞれ示す。

【００２９】前述した実施例において、ばね部材４０と
しては、前記皿ばね４２に代えて、コイルばねを好適に
採用することができる。この場合、コイルばねの形状、
寸法等については、構築物の荷重の大きさに対応して適
宜設計変更をすることによって、前述した皿ばね４２に
よるばね部材４０と同等もしくはそれ以上の効果を発揮
させることが可能である。

【００３０】また、前記実施例において、前記鋼球４６
の頂部に位置させる平板ワッシャ４８を省略することも
可能であり、この場合には、図６に示すように、前記支
持結合装置２０の蓋部２２の円形嵌合凹部２４の内面
に、適宜凹部５０を形成すれば好適である。

【００３１】前述した実施例による本発明の免震支持構
造において、前記構成からなる免震支持結合装置２０に
よれば、構築物等の基礎構造ないし支持構造において、
土台１０と基礎３０との結合部分において適用すること
により、地震時において地盤から伝播される垂直方向の
実体波に対しては、伸縮ばね（圧縮コイルばね３５）お
よびばね部材４０のばね作用により、免震効果を発揮さ
せることができる。また、地震時における地盤から伝播
される水平方向の表面波に対しては、基部３２の円形嵌
合凹部３４内に装着した湾曲ばね片４４による弾力作用
および圧縮コイルばね３５の変位および鋼球４６の転動
等により、それぞれ垂直方向および水平方向の変位を吸
収して、免震効果を有効に発揮させることができる。

【００３２】前述した実施例は、構築物に対する免震支
持構造について説明したが、前記構成からなる免震支持
結合装置２０は、例えば変電所において地表に対し直接
据付ける大形変圧器等の重量物の据付けに際しても、そ
の免震支持構造としてそのまま有効に適用することがで
きる。

【００３３】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本
発明の精神を逸脱しない範囲内において、種々の設計変
更をなし得ることは勿論である。

【００３４】

【発明の効果】前述した実施例から明らかなように、本
発明に係る構築物・重量据付物等の免震支持構造は、構
築物・重量据付物等の基礎部とこの基礎部の上に支持さ
れる部材との間に設置する免震支持結合装置からなり、
前記基礎部と支持部材にそれぞれ結合固定される互いに
嵌合する円形嵌合凹部を有する基部および蓋部とを備
え、前記基部と蓋部との嵌合中空部内に、複数の皿ばね
を積層配置し、かつこれら皿ばねの外周を複数の隣接す
る湾曲ばね片で囲繞するように配置し、前記皿ばねを積
層配置した前記基部と蓋部との嵌合中空部内に、前記皿
ばねと共に前記基部と蓋部とを形成する基板と蓋板とに
それぞれ当接作用する鋼球を転動可能に収納し、さらに
前記基部および蓋部との円形嵌合凹部の外側にそれぞれ
延在する基板と蓋板との間において伸縮ばねを介して嵌
合当接して、前記基部と蓋部とをそれぞれ垂直方向およ
び水平方向に変位可能にした構成とすることにより、構
築物や重量据付物等に対し外部から与えられる種々の荷
重に対し、優れた免震効果を発揮させることができる。
特に、基礎地盤から伝播される地震動の垂直方向の実体
波は勿論こと、水平方向の表面波に対しても有効に免震
効果を発揮させることができる。

【００３５】しかも、本発明に係る免震支持構造は、比
較的簡単な構成で、強靱かつ耐久性に優れ、各種構築物
および重量据付物等の基礎構造ないし支持構造として簡
便に適用することができる利点を有する。

【００３６】従って、前記構成からなる支持構造を適用
した免震支持構造によれば、耐震性に優れた構築物を容
易に建設することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る構築物・重量据付物等の免震支持
構造の一実施例を示すものであって、構築物の土台側の
構成を示す要部側面断面図である。

【図２】本発明に係る構築物・重量据付物等の免震支持
構造の一実施例を示すものであって、構築物の基礎側の
構成を示す要部側面断面図である。

【図３】図２に示す免震支持構造の平面図である。

【図４】図１に示す免震支持構造の底面図である。

【図５】図１および図２に示す免震支持構造の長手方向
における結合状態を示す要部側面断面図である。

【図６】本発明に係る構築物・重量据付物等の免震支持
構造の構築物の土台側の別の構成例を示す要部側面断面
図である。

【符号の説明】

１０構築物の土台２０支持結合装置２２蓋部２４円形嵌合凹部２５突出部２６蓋板２７ボルト挿通孔２８取付けボルト２９ナット３０基礎３２基部３３係止突起３４円形嵌合凹部３５圧縮コイルばね３６基板３７ボルト挿通孔３８アンカーボルト３９ナット４０ばね部材４２皿ばね４３平板ワッシャ４４湾曲ばね片４６鋼球４８平板ワッシャ４９孔部５０凹部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】構築物・重量据付物等の基礎部とこの基
礎部の上に支持される部材との間に設置する免震支持結
合装置からなり、前記基礎部と支持部材にそれぞれ結合固定される互いに
嵌合する円形嵌合凹部を有する基部および蓋部とを備
え、前記基部と蓋部との嵌合中空部内に、複数の皿ばねを積
層配置し、かつこれら皿ばねの外周を複数の隣接する湾
曲ばね片で囲繞するように配置し、前記皿ばねを積層配置した前記基部と蓋部との嵌合中空
部内に、前記皿ばねと共に前記基部と蓋部とを形成する
基板と蓋板とにそれぞれ当接作用する鋼球を転動可能に
収納し、さらに前記基部および蓋部との円形嵌合凹部の外側にそ
れぞれ延在する基板と蓋板との間において伸縮ばねを介
して嵌合当接して、前記基部と蓋部とをそれぞれ垂直方
向および水平方向に変位可能に構成したことを特徴とす
る構築物・重量据付物等の免震支持構造。
【請求項２】嵌合中空部内に鋼球を収納した蓋部側に
おいて、鋼球の頂部を若干露呈する孔部を中央に設けた
平板ワッシャを収納配置してなる請求項１記載の構築物
・重量据付物等の免震支持構造。
【請求項３】嵌合中空部内に収納配置する皿ばねは、
強靱弾性と防錆効果を有する金属材料により構成し、こ
れら複数の皿ばねを適宜平板ワッシャを介して積層し、
これら積層した皿ばねの頂部と底縁部がそれぞれ円形嵌
合凹部の対向する底面に当接して基部と蓋部とが前記皿
ばねを介して離間するように設定し、前記積層した皿ば
ねの外周部に対向するように前記円形嵌合凹部の内周部
に複数の湾曲ばね片を隣接配置し、前記皿ばねの中空部
内に前記基部と蓋部とを嵌合した際にそれぞれ前記基板
と蓋板とに当接する直径を有する鋼球を転動可能に収納
し、さらに前記円形嵌合凹部の外側にそれぞれ延在する
基板と蓋板との間に複数の圧縮コイルばねをバランスさ
せて配置して、垂直方向および水平方向に対する変位を
吸収するように構成してなる請求項１記載の構築物・重
量据付物等の免震支持構造。
【請求項４】構築物・重量据付物等の基礎部とこの基
礎部の上に支持される部材との間に設置する免震支持結
合装置からなり、前記基礎部と支持部材にそれぞれ結合固定される互いに
嵌合する円形嵌合凹部を有する基部および蓋部とを備
え、前記基部と蓋部との嵌合中空部内に、コイルばねを配置
し、かつこのコイルばねの外周を複数の隣接する湾曲ば
ね片で囲繞するように配置し、前記コイルばねを配置した前記基部と蓋部との嵌合中空
部内に、前記コイルばねと共に前記基部と蓋部とを形成
する基板と蓋板とにそれぞれ当接作用する鋼球を転動可
能に収納し、さらに前記基部および蓋部との円形嵌合凹部の外側にそ
れぞれ延在する基板と蓋板との間において伸縮ばねを介
して嵌合当接し、前記基部と蓋部とをそれぞれ垂直方向
および水平方向に変位可能に構成したことを特徴とする
構築物・重量据付物等の免震支持構造。