JP2020016098A - 免震構造及び免震木造建築物 - Google Patents
免震構造及び免震木造建築物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020016098A JP2020016098A JP2018140563A JP2018140563A JP2020016098A JP 2020016098 A JP2020016098 A JP 2020016098A JP 2018140563 A JP2018140563 A JP 2018140563A JP 2018140563 A JP2018140563 A JP 2018140563A JP 2020016098 A JP2020016098 A JP 2020016098A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seismic isolation
- frame
- wooden
- building
- plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002955 isolation Methods 0.000 title claims abstract description 267
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 23
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims description 26
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 claims description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 abstract description 21
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 31
- 238000013461 design Methods 0.000 description 14
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 7
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 6
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 4
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 4
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 241000218631 Coniferophyta Species 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009415 formwork Methods 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- UPLPHRJJTCUQAY-WIRWPRASSA-N 2,3-thioepoxy madol Chemical compound C([C@@H]1CC2)[C@@H]3S[C@@H]3C[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@](C)(O)[C@@]2(C)CC1 UPLPHRJJTCUQAY-WIRWPRASSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 wooden Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Description
この地震に対して、建築物が倒壊するのを防止乃至軽減する構造乃至工法が開発されている。これらの構造として、例えば、耐震構造(壁や柱を強化するために補強材を入れることで建築物自体を堅くして振動に対抗する構造)、また制振構造(建築物内に振動軽減装置を設置し、地震エネルギーを吸収、建築物に粘りを持たせて振動を抑える構造)、さらに免震構造(建築物と地面の間に免震装置を設置、建築物を地面から絶縁して、震動を伝えない構造)などがある。
この免震構造は、上記の利点を有することから、これまで主に高層ビル用の免震装置及び工法の研究・開発が行われ、現在、大都市の新築高層ビルや重要な公共施設などで採用されている。
日本の住宅事情は、その大半が木造であることから、この木造住宅の免震化は、一般に工事が難しく、その重量が軽いために効果が薄く、しかも施工費を含めた全体のコストが高額になるために普及し難いと言われて、これまではそれへの取組みが遅れていた。
しかし、近年、住宅メーカー及び産学共同プロジェクトなどにおいて、一般木造住宅用の免震装置及び施工技術の研究・開発が進められて、一部の住宅例えばプレハブ住宅などに採用され始め、その一方でその研究・開発の成果が特許文献でも紹介されている。
この免震構造物は、地盤上に設置された下部構造体と、この下部構造体の上部に位置する平面フレームと、下部構造体と水平フレームとの間に介在された免震装置と、平面フレームの上部に位置された上部構造体と、を備え、平面フレームは、鉄骨造り、木造り、鉄筋コンクリート造りであり、これらは火打ち部材で補強された構造となっている。
この木造住宅用架台は、図8に示したように、基礎2に架台1を複数の小型の免震装置3を介して支持させ、架台を木材により組み立てて、その少なくとも周縁部を複数の針葉樹からなる積層材で構成したものである。すなわち、この架台1は、複数の木材(例えば、大引や根太など)5と締結具により中空の多角形や枠形などに組み立てられて、これらの木材5は複数の針葉樹の積層した積層材で構成され、また、この架台1は下面の複数の角部や隅部などに免震装置用の取付け板4が装着された構成となっている。
なお、この架台1は、四隅部に平面略三角形の木製補強材6を配設し、これらはボルトを含む締結具を介し嵌合させて変形を防止している。
この木造住宅用架台は、上記特許文献2に記載の架台を改良したものであって、架台は枠木材と複数の縦横木材とを組み合わせ、これら枠木材と複数の縦横木材との間で中空領域を形成し、この中空領域に複数の梁木材が縦、横、斜めに水平に架設されて、これらの梁木材で、地震発生時の引張りに対する強度を向上させ、架台の変形を抑制し、建設コストを低減させた構造となっている。
これらの部材のうち、上記特許文献1の平面フレーム、すなわち架台は鉄骨造り、木造り、鉄筋コンクリート造りのいずれかのものになっている。
これらの架台にあって、鉄筋コンクリート製の架台は、コンクリートスラブ(床版)造りとなるので、その工法は、まず型枠を造り、次いで鉄筋の配設、コンクリート打ち込み、型枠外しなどの各工程を経たものとなり、これらの作業は面倒で手間が掛かり、その結果、工期が長く、またその重量が重く、ローコスト化ができないなどの課題がある。
また、鉄骨製の架台は、金属加工専門メーカーへの特注品となり、材料費、加工費などを含め製品が鉄筋コンクリートの架台より高価になる。
さらに木造りの架台(以下、木造架台という)は免震装置との緊締などに課題がある。なお、この課題は他の特許文献2、3の架台に関連して後記する。
すなわち、この課題は、木造架台と免震装置との結合箇所における緊締強度(課題1)、及び木造架台のねじれ強度(課題2)である。
免震構造は、建築物と地面との間に複数個の免震装置を設置し、この建築物を地面(基礎)から絶縁して震動を伝えない構造であることから、架台と免震装置とを堅固に結合(緊締ともいう)しなければならならない。その理由は堅固に結合(緊締)しなければ建築物(架台)を地面(基礎)と絶縁できず、地震発生時の地震力により建築物が傾くなどして、免震効果が発揮されないからである。
ところが、免震構造において、架台を木材で構成すると、この木造架台と免震装置との結合は、架台木材と免震装置を構成する金属との結合となり、この結合は、地震発生時の地震力によって、緩み、動かず、移動せず、外れず(以下、総称して滑動ともいう)などしない、勿論、破壊などしない堅固で強固な緊締強度にしなければならない。しかし、木造架台との結合では、このような堅固で強固な緊締強度を確保するのが困難である。
すなわち、木造架台は木材からなり、この木材は、入手が簡単且つ加工などが容易及び安価などの利点がある一方でまた、脆弱で、腐敗などが起り易く、また経年劣化も大きくこれにより脆くなるなどの弱点があり、金属材や鉄筋コンクリ材と比べて、耐久性などに難ある。
そうすると、木造架台と免震装置との結合は、材料が異なる木材と金属とになり、木骨架台の木材は免震装置の金属材より脆弱であることから、これらの結合は、前記したように、滑動しない堅固で強固な緊締強度を確保が極めて困難になる。
そこで、この特許文献2は、免震装置と木造架台とを取付け板を介して結合しているが、この取付け板を介した結合だけでは、必要とする緊締強度を確保することには限界がある。また、上記特許文献1は火打ち部材を設け、この部材に免震装置を結合しているが、この結合でも必要とする緊締強度を確保するのが困難である。
地震発生時に、建築物は強い横揺れを受けて、架台に過大な引張り力が作用して、木造架台がねじれ変形を起し易くなる。
そこで、上記文献1の平面プレートは、火打ち部材を設置・補強して、平面プレートが(ねじれ)変形するのを防止している。また、上記特許文献2の架台は、架台を構成する複数の木材の交差部に補強金具を装着すると共に、架台の四隅部内に平面略三角形で木製の補強材をボルトで結合して、架台の変形を防止している。さらに、上記、特許文献3の架台は、架台の枠木材と複数の縦横木材との間に中空領域を形成し、この中空領域に複数の梁木材を縦、横、斜めに水平に架設して、強度や剛性を向上さて、架台の変形を防止している。
しかし、これらの火打ち部材、補強金具を装着した木製補強材及び梁木材は、一般にスジカイ(筋交い)と呼ばれているものであり、このようなスジカイ補強は局所的な結合、いわゆる点接触による結合であって結合面積が少なく、その結果、構造計算で必要な剛性、いわゆる床面剛性を確保することが困難になっている。
この展開において、まず、上記課題1の緊締強度は、プレート受木骨及び免震プレートなどを設けることにより解決でき、また上記課題2の木造架台のねじれ強度は、木造りの架台とプレート受木骨との結合を局所的な点結合でなく、より面積が大きい面接触結合により行い、しかも免震装置とを所定大きさの免震プレートを介して結合し、その際に、免震プレートの大きさは、採用・使用する免震装置の地震時の建物の応答変位量(移動量)に一定の余りを加算し、この加算値をベースして計算した大きさ(なお、この大きさは免震建築物に不可欠な免震クリアランスと関係している)にすることによって、木造架台は、構造計算で要求される床面剛性が確保できることに想到し本発明を完成させるに至ったものである。なお、免震クリアアランスは地震が起きたときに免震装置が変位し、建築物(建物)が揺れても安全な基礎と建物との隙間(クリアランス)である。
前記木骨架台は、内部に所定大きさの空間を設けた外周枠と、前記外周枠内に複数本の内枠材を縦横に所定間隔をあけて格子状に区分して形成した所定大きさの複数個の格子枠を有し、前記複数個の格子枠のうち、前記各免震装置に対応する格子枠にそれぞれ嵌挿・固定されたプレート受木骨と、で構成されて、
当該木骨架台は、前記各免震装置との間にそれぞれ前記免震プレートを介在させて、前記各免震プレートは、表裏面の一方の面が前記各免震装置に、他方の面が前記各内枠の周枠辺及び前記プレート受木骨に結合されていることを特徴とする。
A1<A2>A3
にあることを特徴とする。
この構成により、まず、木骨架台は、木造りなので、他のコンクリート造り、鉄骨造りと比べて、安価且つ加工が容易で製作が簡単になる。また、免震装置に対応する格子枠内にプレート受木骨が略均等且つバランスよく組込み・固定されるので、軽量にして堅固になる。さらに、免震プレートが固定さるので堅固になる。
その結果、木造りの木骨架台にあって、免震装置との間などで生じる課題、例えば、免震装置との結合で強固な緊締強度が確保できしかも構造計算で要求される床面剛性が確保され、施工工法の簡易・単純化及び工期の短縮化などが実現でき、トータルローコスト化を図って木造住宅への適用が容易になる。
図1〜図3を参照して、本発明の実施形態に係る免震構造及びそれを備えた免震木造建築物の概要を説明する。なお、図1は本発明の実施形態に係る免震構造を備えた免震木造建築物の正面図(南側立面図)、図2Aは図1の免震木造建築物の一部破断した免震構造主要部分の拡大断面図、図2Bは免震装置の断面図、図3は本発明の実施形態に係る免震構造主要部分のアイソメ(等角投影)図である。
木骨架台21は集積材で形成されている。なお、本発明は木造建築物を地上木造2階建住宅に限定するものでなく任意のものでもよい。
A1<A2>A3・・・・・・・・・・・・(a)
そして、この関係式(a)において、免震プレート19の面積A2は、採用・使用する免震装置によって決定される。
すなわち、免震プレートの面積A2は、採用・使用する免震装置の地震時の建物の応答変位量(移動量)に一定の余りを加算し、この加算値をベースして計算した大きさになっている。なお、この大きさ(長さ)は免震建築物に不可欠な免震クリアランスと関係している。
以上、免震プレートA2の面積を上記にし、関係式(a)を満たすことによって、木骨架台は免震構造計算において要求される床面剛性を確保できるものとなる。
すなわち、建築物を支える架台を、木材を骨材にして組立てた木骨架台で構成し、この木骨架台により、免震装置などとの間で生じる課題が解決されて、免震装置との結合において強固な緊締強度が確保されると共に架台は構造計算で要求される床面剛性も確保され、施工工法の簡易・単純化及び工期の短縮化などが実現されて、トータルローコストを図られて木造住宅への適用が容易になる。
さらに付言すると、まず、木骨架台は、木造りなので、他のコンクリート造り、鉄骨造りと比べて、安価且つ加工が容易で製作が簡単になる。また、免震装置に対応する格子枠内にプレート受木骨が略均等且つバランスよく組込み・固定されるので、軽量にして堅固になる。さらに、免震プレートが固定さるので堅固になる。
その結果、木造りの木骨架台にあって、免震装置との間などで生じる課題、例えば、免震装置との結合で強固な緊締強度が確保できしかも構造計算で要求される床面剛性が確保され、施工工法の簡易・単純化及び工期の短縮化などが実現でき、トータルローコストを図って木造住宅への適用が容易になる。
免震装置16は、図2Bに示したように、対向する一対の受皿17a、17bと、これらの受皿の間に移動可能に介在する球体18と、一対の受皿17a、17bを接続して球体18を外側から包囲する可撓性の接続体とを備え、各受皿17a、17bは、対向面に球用の凹み穴170がみ形成されている。
球体18は、単数乃至複数の鉄球や鋼球等からなり、一対の受皿17a、17bの凹み穴170にころがり接触可能に摺接して、地震の発生時に地震エネルギーを吸収して一対の受皿17a、17bを移動変位させる。また、接続体は、弾性円筒形に形成され、開口した端部が各受皿17a、17bの周縁部に嵌着されている。
この免震装置によれば、地震が発生して建物の基礎が震動(振動ともいう)すると、免震装置の球体が接続体の内部を転がってベアリング機能を発揮し、一対の受皿が相反する方向にスライドして地震の揺れを受け流し、この受け流し効果により建物が免震されることとなる。この免震作用により、住宅内の家具等は転倒せず、居住者は恐怖を感じるのを低減できる。なお、このような免震装置は、既に製品化・市販され公知となっている。
メーカー名(オイレス工業株式会社)、製品名(軽量建築物用免震装置:FPS−HP)、製品対象(木造1〜3階建て程度を目安)、製品構造(ステンレス板をプレスして成型し、空洞部分に充填材を満たして製作)、可動子径(100φ)、長期面圧(最大13.5N/mm2、建物全体の平均で10.0N/mm2が目安)。
また、FPS―HP本体の外形寸法は630×630×H(93.1)mmである。
この免震装置は、使用する個数が少ないと装置間隔が大きくなり、住宅を支える架台の負担が大きくなることから、メーカーは建築面積(1階の床面積)10m2に1基程度の使用を推奨している。以上は同社発行のパンフレットから引用したものである。
なお、この製品仕様は、後記する下部構造体、木骨架台、上部構造体などの設計寸法などを決める基礎となっている。また、本発明は免震装置を上記のものに限定するものでなく、他のメーカー及び他の仕様の免震装置を使用できる。
上部構造体10Fは、地上2階建て木造住宅からなり、この住宅は、2階部分が建築面積の約50%を占め、それが北東面側に偏在している。そして、図4に示したように、1階101Fは平面形状にあって中庭を組込んだコ字形にし、南面側中央に木造デッキ(例えば12m2)を設け、それぞれ所定の間取り、1階に、それぞれ所定の大きさの例えば和室、DK、趣味室、土間収納、洗面・浴室、玄関ホール、機械室など、また、2階102Fに寝室、和室、子供室、クローゼットなどが設けてある。なお、この住宅は、延べ床面積が例えば133.88m2、建築面積は106.20m2である。
この木造住宅は純日本風のものであって、1階101Fに木造デッキを設け、建築面積の約50%の2階建部分を北東面側に偏在させているので、上記特許文献1に開示の建物(平面形状及び立体形状が定形)に比し平面形状及び立体形状が変則的なデザインになっている。このため、免震構造計算は従来の定形の計算をそのまま適用できず、それと対比して面倒になっている。なお、木造住宅は、上記のものに限るものではなく、任意タイプの住宅でもよい。
下部構造体10Gは、地盤GLにあって、建物周辺との間に所定の免震クラランスをあけて構築されている。
免震クリアランス(以下、クリアランスという)は、免震建築物に不可欠なものであって、地震力による建物の水平方向への変位(動き)が、この最大の水平変位が発生しても周囲の構造物や土地などと衝突しないように設ける隙間、すなわち、建物周辺との離隔をいい、それは建物を隣地及び道路境界線、または周辺工作物等との離隔であって、構造計算で求まる地震時の建物の応答位置(移動量)に一定の余裕を加えた離隔である。
一定の余裕は、建物の移動により人が挟まれるおそれがある部分(例えば、1階の外壁や出窓部分など)にあっては例えばプラス20cm以上、また人が立ち入るおそれがない部分(例えば、軒先、2階のバルコニー先など)にあっては例えばプラス10cm以上などであり、これらは告示で決められている。
このクリアランスは、採用・使用する免震装置によって変更される。すなわち、本実施形態では、FPS―HPを使用するので、設計で用いることができる応答変位量は405mm(100φ)であり、その結果、建物配置設計のクリアランスは、応答変位量405mmに一定の余裕100mm乃至200mmを加えた離隔値となる。
図1の符号L1、L2は、建物一側壁からのクリアランスを示している。勿論、他の四方側壁でも所定のクリアランスがとってある。
下部構造体10Gの外周囲は、立ち上がり基礎14で囲まれて内部に所定の個数、この実施形態では12個の免震台151〜1512(図5A参照)が設置されている。
複数個の免震台151〜1512は、同じであり、符号15aはつなぎ補強増し打ちコンクリートを示しており、これにより免震台は補強され剛健なものとなる。
各免震台は、例えば縦900mm×横900mm×高さ(約350mm)の大きさとなっている。
外周囲の立ち上がり基礎14は、隣地境界線などとの間で所定のクリアランスが確保されて構築されており、また、免震装置16は立ち上がり基礎14から所定距離LG離されている。なお、下部構造体は、これに限定するものでなく他の基礎構造、例えばフラットスラブ形式のものでもよい。
これらの免震台151〜1512は、縦4列、横3段に配列されている。図5Bの左側1列目は3個の免震台151〜153が所定の間隔y1、y2、また、2列目は3個の免震台154〜156が間隔y1、y2、3列目が3個の免震台157〜159が間隔y1、y2、4列目が3個の免震台1510〜1512が間隔y1、y2をそれぞれ開け、また各列間もそれぞれ所定の間隔x1、x2、x3、x4、x1が開いている。
これらの間隔は、採用・使用する免震装置によって決定される。
本実施形態ではFPS―HPを使用するので、この装置は建築面積(1階の床面積)10m2当たり1基を配設する。
これにより、各寸法は、例えば、y1は750mm、y2は3750mm、また、x1は750mm、x2は3300mm、x3は4500mm、x4は2500mmとなる。
なお、最下段の間隔は、変則的な平面形状に合わせて、細かくx1、x2、x1、x5(3000mm)、x1、x4.x1に分かれている。
これらの免震プレー191〜1912は、図5Bに示したように、各免震台151〜1512に対応した位置にあって、縦4列、横3段で配列され、配列寸法は上記y1、y2及びx2、x3、x4と同じである。
免震プレート19(図2)は、複数個の免震プレート191〜1912(図6)なり、これらは上記2の課題(木骨架台のねじれ強度)を解決して、構造計算で要求される床面剛性を確保するものである。
この実施形態では、各免震プレート191〜1912は同じ形状であって、所定の面積及び肉厚さを有する正方形状の金属板で形成されている。すなわち、四辺19a〜19の長さが同じ正方形になっている。すなわち、四辺19a〜19の長さが同じ正方形になっている。辺の長さは、採用・使用する免震装置によって決定される。すなわち、免振装置の地震時の建物の応答変位量(移動量)に一定の余りを加算し、この加算値を2倍以上にした長さにする。
本実施形態では、FPS−HPの応答変位量は405mm、一定の余りは100〜200mm、これらの合計値の2倍値は1010〜1210mmとなる。そこで、本実施形態では、上記の値に基づいて一辺の長さを1500mmとした。
したがって、寸法は、横辺a1は1500mm、縦辺b1は1500mm、肉厚は12mmである。また、肉厚(12mm)も、採用・使用する免震装置によって変更される。
これにより、木骨架台との結合面積が大きくなり、堅固に結合可能になる。
なお、免震プレートは、正方形に限定するものでなく、長方形、いわゆる矩形状のものにしてもよい。この場合、短辺の長さを基準にして決定する。
この免震プレート19は、外周囲縁に近接した箇所に辺に沿って複数個のネジ孔191が所定の間隔をあけて穿設され、角部を結ぶ対角線上及び対向辺の中心線上に所定の間隔をあけて、ネジ孔192が穿設されている、
この免震プレート19は、表面をプレート受木骨26及びこれが固定された格子枠に当接させて、スクリューネジ20をそれぞれ各ネジ孔191、192に挿通して、格子枠の木材及びプレート受木骨24に打ち付け固定される(図6B参照)。また、裏面は免震装置16に固定する(図示省略)。
免震プレート19を木骨架台21に装着・固定することによって、木材からなる架台、すなわち、格子枠及びプレート受木骨の凹み乃至撓みなどを防止できる。また、この免震プレートは、前記したように構造計算で要求される床面剛性を確保する重要な機能を果たすものとなっている。免震装置16、免震プレート19、プレート受木骨26を固定した木骨架台21の結合平面のそれぞれの面積をA1、A2及びA3の関係は後記する。
木骨架台21は、建物の荷重を支える台であって、免震装置を全ての建物の柱直下に装置を設置することが事実上できないために建物の柱軸力を免震装置に伝達するためのものである。
この木骨架台21は、内部に所定大きさの空間を設けた外周枠22と、この外周枠内に複数本の内枠材を縦横に所定間隔をあけて格子状に区分して形成した所定大きさの複数個の格子枠を有し、これら複数個の格子枠のうち、各免震装置161〜1612に対応する格子枠にそれぞれ嵌挿・固定されたプレート受木骨26と、を有し、外周枠22、内枠及びプレート受木骨26は、それぞれ積層材で形成されている。
なお、積層材は、単板のような薄めの挽板を数多く重ね合せ接着成形した木材であって、高い強度を有している。
柱状体は、四角柱が好ましい。その寸法は、横幅は例えば120mm及び高さは300mmである。なお、図7Aにあって、横長は11,800mm及び縦長は9000mmであって、これらを細分した長さc1は1500mm、c2は1800mm、c3は3000mm、c4は1000mm及びd1は1500mm、d2は2250mmとなっている。
縦枠材23は2本の四角柱231、232、横枠材24は2本の四角柱241〜244からなり、ツナギ枠材25も2本の四角柱251、252で形成されている。
これらの内枠材で外周枠内を格子状に区分することによって内部に所定の空間を有する格子枠が形成される。これらの格子枠のうち、各免震装置に対応する枠内のスペースs1にプレート受木骨26が嵌挿して固定される。
この嵌挿・固定は、格子枠とプレート受木骨との間で面と面との結合となるので、
従来技術の局所的(点接触結合)な結合に比べて堅固になる。また、木骨架台21は、免震装置16に対応する格子状の枠内にプレート受木骨26が嵌挿・固定されることによって、堅固になる。すなわち、複数個のプレート受木骨が格子状の枠内に略均等且つバランスよく配置・固定され、且つそれらが格子枠内で堅固に結合されるからである。なお、木骨架台を1枚の板状体で形成することも考えられるが、そうすると、肉厚の板状体を全体に敷設しなければならないので、材料費が嵩み且つ重量も重くなる。本実施形態の木骨架台によれば、上記の板状体架台と比べると、少ない材料で且つ軽量なものになる。
このプレート受木骨26は、複数個の格子枠のうち、免震装置に対応する格子枠のスペースs1内にそれぞれ嵌め込み固定されるので、格子枠の全部でなく一部の格子枠であることから、架台を堅固にしてしかも軽量にできる。なお、プレート受木骨26の部材寸法は、例えば縦横幅は120mm、高さhは210mmである。
図2を参照して、まず、地上に下部構造10Gを構築し、免震層10D内の複数個の免震台15に、それぞれ免震装置16を設置する。次いで、それらの間にそれぞれ免震プレート19を介在させて、木骨架台21を固定する。この木骨架台の上に構造用合板28を設置し、その上に仕上フロアー29を敷設接する。なお、木骨架台21にあって、枠材とプレート受木骨26とが高さが違い間に隙間が空くので、この隙間に断熱材27を詰め込む。
その後、この木骨架台21上に木造住宅を建設する。この建設は、従来の建築と同じである。説明は省略する。
A1<A2>A3・・・・・・・・・・・・(a)
なお、この関係式(a)において、免震プレート19の面積A2は、採用・使用する免震装置によって決定、すなわち、免振プレートを正方形にすると、その一辺の長さは、地震時の建物の応答変位量(移動量)に一定の余りを加算し、加算値の2倍以上にした長さにして、この長さで面積が算出されている。免震プレートは、正方形に限定するものでなく、長方形、いわゆる矩形状のものにしてもよい。この場合、短辺の長さを基準にして決定される。応答量変位量及び余りは、採用・使用する免震装置によって異なっている。
免震構造は、上記関係式(a)の条件を満たすことによって、構造計算で要求される床面剛性(免震告示に示された規準を満た剛性)、すなわち面内せん断剛性、面外曲げ剛性及びねじれ剛性を確保できる。
その結果、木造りの木骨架台にあって、免震装置との間などで生じる課題、例えば、免震装置との結合で強固な緊締強度が確保できしかも構造計算で要求される床面剛性が確保され、施工工法の簡易・単純化及び工期の短縮化などが実現でき、トータルローコストを図って木造住宅への適用が容易になる。
10G 下部構造体
10D 免震層
10F 上部構造体(木造建築物)
11 免震構造
14 立ち上り基礎
15、151〜1512 免震台
16、161〜1612 免震装置
19、11〜1912 免震プレート
21 木骨架台
22 外周枠
23 縦枠材
24 横枠材
25 ツナギ枠材
26 プレート受木骨
27 断熱材
28 構造用合板
29 仕上フロアー
Claims (5)
- 地盤上に構築された基礎と、前記基礎の上に配列された複数個の免震装置と、前記各免震装置に固定される複数枚の免震プレートと、前記各免震プレートが固定されて木造建築物を支える木造りの木骨架台と、を備えた免震構造にあって、
前記木骨架台は、内部に所定大きさの空間を設けた外周枠と、前記外周枠内に複数本の内枠材を縦横に所定間隔をあけて格子状に区分して形成した所定大きさの複数個の格子枠を有し、前記複数個の格子枠のうち、前記各免震装置に対応する格子枠にそれぞれ嵌挿・固定されたプレート受木骨と、で構成されて、
当該木骨架台は、前記各免震装置との間にそれぞれ前記免震プレートを介在させて、前記各免震プレートは、表裏面の一方の面が前記各免震装置に、他方の面が前記各内枠の周枠辺及び前記プレート受木骨に結合されていることを特徴とする免震構造。 - 前記免震装置、前記免震プレート及び前記木骨架台の前記プレート受木骨の接触結合面の面積をそれぞれA1、A2及びA3としたとき、これらは以下の関係、
A1<A2>A3
にあることを特徴とする請求項1に記載の免震構造。 - 前記免震プレートは、矩形状をなし、短長一辺の長さは、免震装置の地震時の建物の応答変位量に一定の余りを加算し、この合計値の2倍以上であることを特徴とする請求項2に記載の免震構造。
- 前記木骨架台は、外周枠と、格子枠及びプレート受木骨はいずれも積層材形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の免震構造。
- 請求項1〜4のいずれかの免震構造を備えたことを特徴とする木造免震建築物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018140563A JP6667908B2 (ja) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | 免震構造及び免震木造建築物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018140563A JP6667908B2 (ja) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | 免震構造及び免震木造建築物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020016098A true JP2020016098A (ja) | 2020-01-30 |
JP6667908B2 JP6667908B2 (ja) | 2020-03-18 |
Family
ID=69580152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018140563A Expired - Fee Related JP6667908B2 (ja) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | 免震構造及び免震木造建築物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6667908B2 (ja) |
-
2018
- 2018-07-26 JP JP2018140563A patent/JP6667908B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6667908B2 (ja) | 2020-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2358747C (en) | Ring beam/lintel system | |
RU2543396C2 (ru) | Строительный модуль для строительства зданий | |
KR102462310B1 (ko) | 건축용 모듈러 유닛 및 이를 이용한 모듈러 건축물 및 이의 시공 방법 | |
JP2013032696A (ja) | ラーメン構造体の補強構造 | |
JP6667908B2 (ja) | 免震構造及び免震木造建築物 | |
JP2011132765A (ja) | 床の補強方法および補強構造 | |
JP3849447B2 (ja) | 高層建物の軸組構造 | |
JPH10266341A (ja) | 鉄骨造建築物の骨組構造 | |
JP6765150B1 (ja) | 免震構造及び免震木造建築物 | |
JP2020165174A (ja) | 木造建物の床パネル | |
JP3109877U (ja) | 免震基礎構造 | |
JP7364267B2 (ja) | 木造建物の構造 | |
JP4994191B2 (ja) | 構造物 | |
JP3187977U (ja) | プレキャストコンクリート造純ラーメンフレーム構造による板状型住宅建築物 | |
JP2007056643A (ja) | 建物の室補強枠とそれを使用した建物の室補強構造 | |
JPH09170284A (ja) | 耐力壁パネル及び耐力壁構造 | |
JP2009235827A (ja) | ラーメン構造体の補強構造 | |
JP3779797B2 (ja) | 鉄骨ラーメン造の免震構法 | |
JP6029722B1 (ja) | 天井床部材、及び天井床部材を備える建築物 | |
CN117588091A (zh) | 一种装配式建筑结构及施工方法 | |
JPH10184068A (ja) | 建物内のシェルター | |
JP2006207325A (ja) | 構築物 | |
JP2021156096A (ja) | 木造建物の床パネル | |
JP2022091956A (ja) | 柱部材、梁部材、及び建物 | |
JP2022111308A (ja) | 建物の断熱構造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191017 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20191017 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20191128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191202 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200120 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200218 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6667908 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |