JP6765150B1 - 免震構造及び免震木造建築物 - Google Patents
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Abstract
Description
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、下部構造体と平面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、或いは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は複数の針葉樹で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。
すなわち、この課題は、木骨架台と免震装置との結合箇所における緊締強度(課題1)、木骨架台のねじれ強度(課題2)及び高い風荷重に対する架台重量(課題3)である。以下、これらの課題1〜3について説明する。
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)から絶縁できず、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。
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、木骨架台がねじれ変形を起し易くなる。
そこで、上記文献1に記載されている免震構造物では、平面プレートに火打ち部材を設置・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に記載されている免震構造物における架台は、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に記載されている免震構造物における架台は、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。
木骨架台は、RC架台及び鉄骨架台と比べて重量が軽いので、木骨架台の免震建築物(以下、免震建物或いは単に建物ともいう)の総重量も軽量となり、大型台風などでの強い風(例、想定外の強風、すなわち設計値を超えた風力)を受け建物が動き、免震装置が脱落してしまう恐れ(通常は風用拘束装置等を設置しているので脱落は防止されている)があり、より安全性を高める必要がある。すなわち、RC架台の免震建物は、十分な重量が付与されているので、風で簡単に動きだすことがなく、また、鉄骨架台の免震建物もRC架台免震建物に準じるものとなっている。これに対して、木骨架台の免震建物は、RC架台及び鉄骨架台の免震建物と比べて総重量が軽量になるので、大型台風などで強風を受けると建物が動いてしてしまう恐れがある。
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複数個の格子枠とを有し、
前記木骨架台は、前記複数個の格子枠のうち、前記免震装置に対応する格子枠にそれぞれ前記免震プレートを当接し、これらの免震プレートの下面に前記各免震装置をそれぞれ固定し、上面を前記格子枠の周辺枠に固定して該各格子枠内に所定大きさの枠空間を形成し、前記枠空間内にコンクリートを充填・固化させて形成させたコンクリート固化体またはモルタルを充填・固化させて形成させたモルタル固化体が配置されていることを特徴とする。
A2>A1、A2>A3
にあることを特徴とする。
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。
A2>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。
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。
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。
次いで、この木骨架台32を基礎の免震台15上へ移動して、免震台15上の免震装置16上に載置する、その際、各免震装置16の上部アンカープレート33の四隅(挿通孔)には取付けボルト(図示省略)を挿通・固定しておく。
A2>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、免震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。
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、191〜1912 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 コンクリート固化体
27 断熱材
28 構造用合板
29 仕上りフロアー
30 格子枠
31 下空きコ字型の鉄筋
32 下部アンカープレート
33 上部アンカープレート
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、を備えた免震構造であって、
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複数個の格子枠とを有し、
前記木骨架台は、前記複数個の格子枠のうち、前記免震装置に対応する格子枠にそれぞれ前記免震プレートを当接し、これらの免震プレートの下面に前記各免震装置をそれぞれ固定し、上面を前記格子枠の周辺枠に固定して該各格子枠内に所定大きさの枠空間を形成し、前記枠空間内にコンクリートを充填・固化させて形成させたコンクリート固化体またはモルタルを充填・固化させて形成させたモルタル固化体が配置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コンクリート固化体または前記モルタル固化体を固定した前記木骨架台の結合平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、
A2>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。 - 前記木骨架台を構成する外周枠及び格子枠はいずれも積層材で形成されており、前記モルタル固化体は無収縮モルタルで形成されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の免震構造。
- 前記免震プレートの上面側には複数本の下空きコ字型の鉄筋が設けられており、前記複数本の下空きコ字型の鉄筋は前記コンクリート固化体または前記モルタル固化体内に埋設されていることを特徴とする、請求項1〜2のいずれかに記載の免震構造。
- 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。
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