JP3196470U - 構造物の免震構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】安価な砂の層を用いつつ簡易な構成で地震の振動を吸収する構造物の免震構造を提供する。【解決手段】免震構造10を、地盤Gを屈削して形成された凹部20内に、底壁部と、側壁部とを有して、上方が開放した箱状の隔壁30を配設して、隔壁30内に、砂の層40を配設して、砂の層40に構造物の基礎60が乗せられる構成とする。底壁部に、水抜き穴31aが形成し、防水性を有した合成樹脂で形成されたシート層50を、砂の層40の上面を覆うように配設して、シート層50の一部を構造物の基礎60との間に配設する。【選択図】図1
Description
本考案は、地震の振動に対応可能な構造物の免震構造に関する。
砂の層を用いた構造物の不同沈下対策基礎構造として、特許文献1に記載されるものがある。これによれば、地盤に掘削された基礎埋め込み凹部内にU字状断面のコンクリートの底盤を設け、底板内に砂の層を設け、砂の層に布基礎等の基礎を一部埋め込み状態に設けられていた。
不同沈下が生じた場合、沈下の少ない基礎部分の周辺の砂をバイブレータで攪拌して流動化させることにより、その基礎部分を人為的に沈下させて建物全体の基礎レベルを均一に戻していた。
また、特許文献2に記載される木造建築物の免震構造では、建築現場の掘削地面に敷設した栗石、切込み砕石上に捨てコンクリート部を打設し、周縁の犬走り土間コンクリート部を介して地面に緊結していた。捨てコンクリート部上に区画形成されて、犬走り土間コンクリート部にて枠組状に嵌合支持される鉄筋コンクリート構造のベタ基礎との間には、捨てコンクリート部上でベタ基礎の水平方向のスライド微動を許容するための防湿ポリフィルムと滑り部材(砂、粉砕滑石等)とを積層させた少なくとも一層以上のスライド中間積層部と、その最上部に一つ又は複数の外壁材層部を介設配装して構成されていた。
しかし、特許文献1の構造物の不同沈下対策基礎構造では、砂の層による地震の振動に対する免震に関しては、何ら開示されていない。仮に免震構造として適用しようとすると、布基礎は、平面視において、構造物の躯体の外周部及び重力のかかる部分の下を繋いて枠状に形成され、U字状断面のコンクリートの底盤はその周辺のみに配設されている。そして、基礎が砂の層に一部埋め込み状態にあるので、地震の振動で基礎が沈み込むと底盤の底面と接触して地震の振動を直接構造物に伝えてしまうおそれがあった。
また、特許文献2の木造建築物の免震構造は、掘削地面からベタ基礎までの間に捨てコンクリート部、スライド中間積層部、外壁材層部を設けなければならず、より簡易な構成とすることが望まれていた。
本考案は、安価な砂の層を用いつつ簡易な構成で地震の振動を吸収する構造物の免震構造を提供するものである。
本考案では、地盤を屈削して形成された凹部内に、上方が開放した箱状の隔壁を配設して、隔壁内に、砂の層を配設して、構造物の基礎を砂の層に乗せるとともに隔壁と接しないように配置して、構造物の基礎の砂の層に臨む部分を平板状に形成している。
これにより、地震の振動により、砂の摩擦による結合が離れて砂の粒がずれ落ちて砂の粒間の隙間が埋まり、隙間にあった空気が抜けることで、地震力を吸収するので、安価な砂の層を用いつつ簡易な構成で地震の振動を吸収する免震構造を提供することができる。
また、構造物の基礎を隔壁と接しないクリアランスを設け、特に、構造物の基礎の砂の層に臨む部分を平板状に形成し、砂の層に乗せることにより、地震の振動によって、構造物の基礎が沈みこんだときでも隔壁と接することを防止し、地震の振動を隔壁から受けることを防止することができる。
さらに、箱状の隔壁内に砂の層が配設されているので、砂の移動が隔壁内に制限され、砂の流出等により砂の量が部分的に少なくなるのを防止するので、構造物の基礎が傾斜することを抑制することができる。
また、砂の層と、構造物の基礎との間に、防水性を有したシート層を配設して、隔壁の底壁部に、水抜き穴を形成してもよい。シート層で砂の層に雨水等が浸入するのを抑制するとともに、仮に砂の層に雨水等が浸入したとしても水抜き穴から雨水等を逃がして、地震発生時の液状化現象を防止することができる。
本考案によれば、安価な砂の層を用いつつ簡易な構成で地震の振動を吸収することができる。
本考案における免震構造の一実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明において、図1紙面における上下を上下方向とする。
免震構造10は、慨略的には、地盤Gを屈削して形成された凹部20内に、上方が開放した箱状の隔壁30を配設して、隔壁30内に、砂の層40を配設して、砂の層40に構造物の基礎60が乗せられる構造となっている。
凹部20は、平面視において、構造物の基礎60の外形形状より大きく地盤Gを屈削して形成されている。本実施形態では、基準面GLから420mm掘り下げている。
隔壁30は、張力鋼で形成された鉄筋を埋め込んだコンクリートからなり、底壁部31と、底壁部31の外周縁から上方に延びる側壁部32を有して、上方が開放した箱状に形成されている。底壁部31には、水抜き穴31aが形成されている。
本実施形態では、水抜き穴31aは、直径50mmで3平方メートルにつき一か所設けられている。底壁部31及び側壁部32の厚さは120mmに設定されている。側壁部32の上端から底壁部31の上面31bまでは300mmに設定されている。
水抜き穴31aを上側から覆うように、蓋部材33が配設されている。蓋部材33は通水性を有するとともに水抜き穴31aから砂が流出するのを防止可能な強度を持った不織布が用いられている。
砂の層40は、川砂が用いられ、本実施形態では、底壁部31の上面31bから150mmの位置まで充填されている。
本実施形態において川砂は、粒子径2〜1mmの極粗粒砂、粒子径1〜2分の1mmの粗粒砂、粒子径2分の1mm〜4分の1mmの中粒砂、粒子径4分の1mm〜8分の1mmの細粒砂、粒子径8分の1mm〜16分の1mmの極細粒砂、が混合した混合物とされている。
シート層50は、防水性を有した合成樹脂が用いられ、砂の層40の上面を覆うように配設され、一部が構造物の基礎60との間に挟み込まれるように配設されている。本実施形態では、塩化ビニル製のシートが用いられている。
構造物の基礎60は、張力鋼で形成された鉄筋を埋め込んだコンクリートからなり、本実施形態では、ベタ基礎が用いられ、下壁部60a(特許請求の範囲の砂の層に臨む部分)を平板状に形成されている。構造物の基礎60の下壁部60aが、シート層50を介して砂の層40の上面に乗せられるとともに隔壁30と接しないように配置されている。
砕石層70は、縦断面視において構造物の基礎60と、隔壁30と、シート層50で囲まれる部分に、砂より粒子径の大きい石が敷きつめられて形成されている。本実施形態では、直径25mm程度の砕石が用いられている。
免震構造10の施工方法について説明する。まず、平面視において、構造物の外形形状より大きく地盤Gを屈削して凹部20を形成する。凹部20内に、張力鋼で形成された鉄筋を埋め込んだコンクリートからなる隔壁30を、底壁部31と側壁部32を有して上方が開放した箱状に敷設する。隔壁30の底壁部31に、水抜き穴31aを3平方メートルにつき一か所設ける。水抜き穴31aを上側から覆うように蓋部材33を配設する。隔壁30に川砂を投入して砂の層40を形成する。砂の層40の上側に防水性を有した合成樹脂を配設して、シート層50を形成する。シート層50の上側に構造物の基礎60を下壁部60aにのせるとともに隔壁30と接しないように配置して、縦断面視において構造物の基礎60と、隔壁30と、シート層50で囲まれる部分に、砂より粒子径の大きい石を敷きつめて砕石層70を形成して、免震構造10が完成する。
地震の振動により、1〜3センチメートルの地盤沈下が発生しても、構造物の基礎60が傾いて高くなった側の隔壁30内の砂をバキュームポンプで抜きとることで、沈下修正することができる。
また地震の振動により、3センチメートル以上の地盤沈下が発生した場合には、一旦傾いて低くなった側の隔壁30内の砂を抜き取り、エアジャッキでジャッキアップすることで沈下修正することが可能となる。
本出願人は、縮尺10分の1にして免震構造10を用いた構造物を、震度7、800ガルの振動力を与えた倒壊実験を行なった、免震構造10用いた構造物では、18秒間振動力を与えても倒壊しなかった。比較例として、通常の構造物を縮尺10分の1にしたものでは、8秒で振動力に耐えられず倒壊した。
免震構造10では、地盤Gを屈削して形成された凹部20内に、上方が開放した箱状の隔壁30を配設して、隔壁30内に、砂の層40を配設して、構造物の基礎60を砂の層40に乗せるとともに隔壁30と接しないように配置して、構造物の基礎60の下壁部60aを平板状に形成している。
これにより、地震の振動により、砂の摩擦による結合が離れて砂の粒がずれ落ちて砂の粒間の隙間が埋まり、隙間にあった空気が抜けることで、地震力を吸収するので、安価な砂の層40を用いつつ簡易な構成で地震の振動を吸収する免震構造10を提供することができる。
また、構造物の基礎60を隔壁30と接しないクリアランスを設け、特に、構造物の基礎60の砂の層40に臨む部分を平板状に形成し、砂の層40に乗せることにより、地震の振動によって、構造物の基礎60が沈みこんだときでも隔壁30と接することを防止し、地震の振動を隔壁30から受けることを防止することができる。
さらに、箱状の隔壁30内に砂の層40が配設されているので、砂の移動が隔壁30内に制限され、砂の流出等により砂の量が部分的に少なくなるのを防止するので、構造物の基礎60が傾斜することを抑制することができる。
また、砂の層40と、構造物の基礎60との間に、防水性を有したシート層50を配設して、隔壁30の底壁部31に、水抜き穴31aを形成することで、シート層50で砂の層40に雨水等が浸入するのを抑制するとともに、仮に砂の層40に雨水等が浸入したとしても水抜き穴31aから雨水等を逃がして、地震発生時の液状化現象を防止することができる。
また、構造物の免震工法では、地盤Gを屈削して形成した凹部20内に、上方が開放した箱状の隔壁30を配設して、隔壁30内に、砂の層40を配設して、下壁部60aが平板状に形成された構造物の基礎60を、砂の層40に乗せるとともに隔壁30と接しないように配置することとしている。
なお、隔壁30の形状は、構造物の平面視における形状に対応させた、箱状に形成することができる。
また、砂の層40は、海砂、山砂を用いることができる。
10 免震構造
20 凹部
30 隔壁
31 底壁部
31a 水抜き穴
31b 上面
32 側壁部
33 蓋部材
40 砂の層
50 シート層
60 基礎
60a 下壁部
70 砕石層
G 地盤
GL 基準面
20 凹部
30 隔壁
31 底壁部
31a 水抜き穴
31b 上面
32 側壁部
33 蓋部材
40 砂の層
50 シート層
60 基礎
60a 下壁部
70 砕石層
G 地盤
GL 基準面
Claims (2)
- 地盤を屈削して形成された凹部内に、上方が開放した箱状の隔壁が配設され、
前記隔壁内には、砂の層が配設され、
構造物の基礎が前記砂の層に乗せられるとともに前記隔壁と接しないように配置され、
前記構造物の基礎の前記砂の層に臨む部分が平板状に形成されていることを特徴とする構造物の免震構造。 - 前記砂の層と、前記構造物の基礎との間には、防水性を有したシート層が配設され、
前記隔壁の底壁部には、水抜き穴が形成されていることを特徴とする請求項1記載の構造物の免震構造。
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JP2014006861U JP3196470U (ja) | 2014-12-26 | 2014-12-26 | 構造物の免震構造 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018035933A (ja) * | 2016-09-04 | 2018-03-08 | 佐藤 綾子 | 軽量な電子天びん用除震台 |
CN114517534A (zh) * | 2020-11-19 | 2022-05-20 | 倪文兵 | 一种带振动液化材料的隔震支座 |
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2014
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