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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024110851
(43)【公開日】2024-08-16
(54)【発明の名称】免震補助構造および衝撃吸収部材
(51)【国際特許分類】
E04H 9/02 20060101AFI20240808BHJP
E04G 23/02 20060101ALI20240808BHJP
E04B 1/98 20060101ALI20240808BHJP
F16F 15/02 20060101ALI20240808BHJP
F16F 7/00 20060101ALI20240808BHJP
F16F 7/12 20060101ALI20240808BHJP
【ＦＩ】
E04H9/02 331Z
E04G23/02 F
E04B1/98 Y
E04B1/98 V
F16F15/02 D
F16F7/00 F
F16F7/12
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023015701
(22)【出願日】2023-02-03
(71)【出願人】
【識別番号】396002851
【氏名又は名称】中村物産有限会社
(74)【代理人】
【識別番号】100077573
【弁理士】
【氏名又は名称】細井 勇
(74)【代理人】
【識別番号】100123009
【弁理士】
【氏名又は名称】栗田 由貴子
(72)【発明者】
【氏名】中村 拓造
【テーマコード（参考）】
2E001
2E139
2E176
3J048
3J066
【Ｆターム（参考）】
2E001DG02
2E001DH37
2E001DH39
2E001EA01
2E001EA05
2E001FA02
2E001FA21
2E001FA71
2E001GA01
2E001HD01
2E001HD08
2E001HD09
2E139AA01
2E139AA05
2E139AC19
2E139BC08
2E139CA01
2E139CA21
2E139CB04
2E139CC02
2E139CC15
2E176AA01
2E176AA07
2E176BB28
3J048AA06
3J048AC06
3J048AD05
3J048BD02
3J048DA04
3J048DA06
3J048EA38
3J066AA23
3J066BA03
3J066BC01
3J066BD05
3J066BF01
(57)【要約】
【課題】
壁面に設備配管などの凸部を有する上部構造体に対し免振装置が設けられた免震構造において、当該上部構造体が水平方向に大きく揺れた場合に、当該揺れを効率よく吸収することを可能であり、既存の免震構造にも十分に適用可能な免震補助構造および衝撃吸収部材を提供する。
【解決手段】
免震補助構造１００は、上部構造体１０と、下部構造体２０と、上部構造体１０と下部構造体２０との間に位置する免振装置３０とを備える免震構造を補助する構造であり、上部構造体１０の壁面１２の一部に対し離間して対向する対向壁２６と、対向壁２６に設けられた衝撃吸収部材４０と、を備え、衝撃吸収部材４０は発泡樹脂体４２を有し、発泡樹脂体４２は壁面１２に対向する面である衝撃吸収面４４を有し、衝撃吸収面４４は、壁面１２に設けられた凸部１４と相補的な関係にある凹部４６を備える。
【選択図】図１
壁面に設備配管などの凸部を有する上部構造体に対し免振装置が設けられた免震構造において、当該上部構造体が水平方向に大きく揺れた場合に、当該揺れを効率よく吸収することを可能であり、既存の免震構造にも十分に適用可能な免震補助構造および衝撃吸収部材を提供する。
【解決手段】
免震補助構造１００は、上部構造体１０と、下部構造体２０と、上部構造体１０と下部構造体２０との間に位置する免振装置３０とを備える免震構造を補助する構造であり、上部構造体１０の壁面１２の一部に対し離間して対向する対向壁２６と、対向壁２６に設けられた衝撃吸収部材４０と、を備え、衝撃吸収部材４０は発泡樹脂体４２を有し、発泡樹脂体４２は壁面１２に対向する面である衝撃吸収面４４を有し、衝撃吸収面４４は、壁面１２に設けられた凸部１４と相補的な関係にある凹部４６を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
上部構造体と、下部構造体と、前記上部構造体と前記下部構造体との間に位置する免振装置とを備える免震構造を補助する免振補助構造であり、
前記上部構造体の壁面の一部に対し離間して対向する対向壁と、
前記対向壁に設けられた衝撃吸収部材と、を備え、
前記衝撃吸収部材は発泡樹脂体を有し、
前記発泡樹脂体は前記壁面に対向する面である衝撃吸収面を有し、
前記衝撃吸収面は、前記壁面に設けられた凸部と相補的な関係にある凹部を備えることを特徴とする免震補助構造。
前記上部構造体の壁面の一部に対し離間して対向する対向壁と、
前記対向壁に設けられた衝撃吸収部材と、を備え、
前記衝撃吸収部材は発泡樹脂体を有し、
前記発泡樹脂体は前記壁面に対向する面である衝撃吸収面を有し、
前記衝撃吸収面は、前記壁面に設けられた凸部と相補的な関係にある凹部を備えることを特徴とする免震補助構造。
【請求項2】
前記衝撃吸収面に設けられた前記凹部の底面から前記凸部までの距離Ｉと、前記衝撃吸収面の、前記凹部を有しない領域と前記壁面までの距離ＩＩとが、
距離Ｉ＞距離ＩＩである請求項１に記載の免震補助構造。
距離Ｉ＞距離ＩＩである請求項１に記載の免震補助構造。
【請求項3】
前記凸部と前記凹部とが水平方向に互いに近接して前記衝撃吸収面の前記凹部が形成されていない領域が前記壁面に接触した状態において、
前記凸部の側周面が凹部に非接触である請求項１または２に記載の免震補助構造。
前記凸部の側周面が凹部に非接触である請求項１または２に記載の免震補助構造。
【請求項4】
前記衝撃吸収部材が、前記対向壁の主面に設けられている請求項１または２に記載の免震補助構造。
【請求項5】
上部構造体と、下部構造体と、前記上部構造体と前記下部構造体との間に位置する免振装置とを備える既存の免震構造において、前記上部構造体の壁面の一部に対し離間して対向する対向壁に設けられる衝撃吸収部材であり、
前記衝撃吸収部材は発泡樹脂体を有し、
前記発泡樹脂体は、前記壁面に対向する面である衝撃吸収面を有し、
前記衝撃吸収面は、前記壁面に設けられた凸部と相補的な関係にある凹部を備えることを特徴とする衝撃吸収部材。
前記衝撃吸収部材は発泡樹脂体を有し、
前記発泡樹脂体は、前記壁面に対向する面である衝撃吸収面を有し、
前記衝撃吸収面は、前記壁面に設けられた凸部と相補的な関係にある凹部を備えることを特徴とする衝撃吸収部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、免震補助構造に関し、より具体的には、免震装置を備える免震補助構造において、当該免震補助構造が水平方向に過大な変位を示した場合にも安全性に優れるよう、補助する免震補助構造および衝撃吸収部材に関する。
【背景技術】
【0002】
大地震の発生や長周期地震動に対する研究は、近年活発になってきており、新規に建設される建造物はもちろんのこと、上述する免振装置を備える既存の建造物に対する対策の重要性が迫られている。
【0003】
従来、免震構造として、上部構造体（例えば建造物）と下部構造体（たとえば基礎構造）とを弾性部材等を介して縁切りする免震装置が配置された免震構造が知られている。上記弾性部材としては例えばゴム（特には高減衰ゴム）が知られる。上記免震構造において、上部構造体の下部領域と下部構造体とは、免振装置で縁切りされているため、一定のクリアランス（距離）が確保された状態で対向している。上記クリアランスは、上部構造体の下面と下部構造体の上面との間だけでなく、適宜、上部構造体の下部領域の壁面と、これに対向する下部構造体の鉛直壁面（例えば擁壁）との間にも、同様に設けられている。地震などが発生し地盤とともに下部構造体が水平方向に揺れた場合、一般的には、下部構造体に対し縁切りされた上部構造体には当該下部構造体からの揺れの伝達量が少ない上、当該揺れは、免震装置に備わる弾性部材の変形等により減衰される。上記弾性部材の変位の例としては、地震発生時の上部構造体と下部構造体との水平方向における相対的な位置変位が挙げられる。設計上、上記相対的な位置変位は、上記クリアランスの範囲内であり、そのため、上部構造体と下部構造体との衝突は回避されると想定されている。
【0004】
しかしながら、大地震の発生などにより免震装置における弾性部材の水平方向における変位が甚大となった場合、あるいは長周期地震動が生じて地震動の周期と上部構造体の固有周期とが一致して共振し上部構造体が大きく揺れる場合等には、上部構造体と下部構造体との相対的な位置変位が甚大となり、その結果、上部構造体と下部構造体とが衝突する虞があった。かかる衝突により上部構造体または下部構造体が損傷する虞があり問題であった。
【0005】
上記問題に対応する技術として以下の免震構造５００（以下、従来技術１ともいう）が提案されている。従来技術１の説明には、図６（ａ）（ｂ）を用いる。図６（ａ）は、従来の衝撃吸収部材５３０を備える免震構造５００の平常時の概略図であり、図６（ｂ）は従来の衝撃吸収部材５３０を備える免震構造５００の振動発生時の概略図である。
従来技術１の免震構造５００は、図６（ａ）に示すとおり、免震装置５４０を備え、建物５１０（上部構造体）と建物基礎５５０（下部構造体）の擁壁５２２とが対向する部位において、擁壁内面５２０にゴムによって形成された衝撃吸収部材５３０が設けられている（例えば下記特許文献１参照）。
従来技術１の免震構造５００は、図６（ａ）に示すとおり、免震装置５４０を備え、建物５１０（上部構造体）と建物基礎５５０（下部構造体）の擁壁５２２とが対向する部位において、擁壁内面５２０にゴムによって形成された衝撃吸収部材５３０が設けられている（例えば下記特許文献１参照）。
【0006】
しかしながら従来技術１は、地震発生時等において建物５１０の揺れを抑制することを主目的とするにもかかわらず、衝撃吸収部材５３０としてゴムが用いられることで、建物５１０の揺り戻しを助長する虞があることがわかった。即ち、ゴムは、一般的に弾性力が大きいため、側壁５１２がゴムからなる衝撃吸収部材５３０に衝突すると当該ゴムは一時的に圧縮変形して衝突の力を受け止めるが、速やかに、その変形をもとに戻そうとする力（反発力）が発生する。その結果、当該反発力を受けた建物５１０に揺り戻しが生じ、建物５１０の揺れが助長される虞があり問題であった。図６（ｂ）における矢印は、ゴムの反発力を模擬的に示している。
【0007】
高減衰ゴムは、衝撃力が与えられた場合、変形するとともに、その変形を生じせしめたエネルギー（変形エネルギー）を熱エネルギーに変換する変換作用が発揮されることが知られる。ただし上記変換作用は、高減衰ゴムがせん断変形した際に顕著に発揮されるものの、圧縮変形した場合には小さい。そのため、高減衰ゴムであっても、圧縮変形した場合には、一般的なゴムに近い反発力が生じ得る。そのため衝撃吸収部材５３０として高減衰ゴムが用いられた場合であっても、大地震発生等によって建物５１０の揺り戻しを引き起こす可能性がある。
【0008】
そこで本出願人は、下記特許文献２に示すとおり、衝撃吸収部材として発泡樹脂体を用いる免振構造（以下、従来技術２ともいう）を提案した。かかる本出願人が提案した従来技術２によれば、水平方向における上部構造体と下部構造体との相対的な位置変位が甚大である場合でも、上部構造体と下部構造体とは、衝撃吸収部材を介して間接的に衝突するにとどまる。したがって、衝突時における上部構造体および下部構造体の損傷が防止される。発泡樹脂体を用いる衝撃吸収部材は、当該衝撃吸収部材と下部構造体との衝突によって発生した衝突力を良好に吸収するとともに、ゴムのような反発力を発生しない。そのため、本発明は、従来技術１のような衝撃吸収部材の反発力による上部構造体の揺り戻しが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開２０１４－７７２２９号公報
【特許文献2】特許第６４９４０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
上述のとおり従来技術２は良好な免振性を示すものの、上部構造体（建造物）と下部構造体（基礎構造）との間を縁切りする免振装置が設けられた既存の免震構造に対し従来技術２を適用しようとした場合、以下の問題があった。かかる問題について図７を用いて説明する。図７は、上部構造体１０と、基礎構造２２および擁壁２４を備える下部構造体２４との間に免震装置３０が設けられるとともに、擁壁２４の壁面に発泡樹脂体４２を備える従来の衝撃吸収部材４０’が配置された免震構造２００の概略縦断面図である。
【0011】
図７に示すとおり、基礎２２との間に免震装置３０が設けられた上部構造体１０は、実際には壁面に設備配管などの種々の凸部１４が設けられている。したがって壁面１２は、完全に平坦ではない。そのため、なるべく凸部１４を有さず平坦な領域を探して既存の上部構造体１０の壁面１２の望ましい場所に発泡樹脂体４２を備える衝撃吸収部材４０を設置しようとした場合、設置箇所が制限されるという問題があった。凸部１４は壁面１２において規則的に配置されているものも含まれるが、その多くは不規則に配置されており、その不規則な凸部１４の存在がさらに衝撃吸収部材４０の設置箇所の選択を困難なものとしていた。また凸部１４の存在に拠らず、既存の上部構造体１０の壁面１２に衝撃吸収部材４０を取り付けるためには種々の制約があり実質的に取り付け難い場合があった。
一方、擁壁２４の壁面は上部構造体１０の壁面１２に比して不規則な凸部１４が少ないことが一般的である。そこで図７に示すように、衝撃吸収部材４０’を上部構造体１０側ではなく、擁壁２４の壁面に設置する態様が考えられる。
一方、擁壁２４の壁面は上部構造体１０の壁面１２に比して不規則な凸部１４が少ないことが一般的である。そこで図７に示すように、衝撃吸収部材４０’を上部構造体１０側ではなく、擁壁２４の壁面に設置する態様が考えられる。
【0012】
しかしながら、図７に示す既存の免震構造２００において、擁壁２４の壁面に衝撃吸収部材４０’を配置した場合、衝撃吸収部材４０’（発泡樹脂体４２）と凸部１４との距離ＩＩＩは、衝撃吸収部材４０（発泡樹脂体４２）と凸部１４を有しない側面１２の領域との距離ＩＶと異なってしまう。また衝撃吸収部材４０’と上部構造体１０とにおいて望ましい距離を確保しようとした場合、図７紙面右側に示す衝撃吸収部材４０’と凸部１４とのように、互いが接触したり近接し過ぎたりする場合がある。このように免震装置３０を備える既存の上部構造体１０に対し、従来技術２を適用しようとした場合、衝撃吸収部材４０’と、上部構造体１０との間で均等なクリアランスを確保し難いという問題があった。そして上記クリアランスの差異が有意に大きいと、大地震や長周期地震動が発生し、上部構造体１０が水平方向に大きく揺れた場合に、発泡樹脂体４２による上部構造体１０の揺れを吸収する効果が低下する虞があった。
つまり、免振装置３０を備える既存の上部構造体１０の免震のために、衝撃吸収部材４０’を取り付けることは難しい場合があった。
つまり、免振装置３０を備える既存の上部構造体１０の免震のために、衝撃吸収部材４０’を取り付けることは難しい場合があった。
【0013】
新規に免振装置３０を備える上部構造体１０を建設する場合には、上記問題を予め加味して上部構造体１０の壁面１２における凸部１４の配置に考慮した設計を行い、衝撃吸収部材４０’を望ましい位置に取り付けることが可能であるが、設計の自由度が低下するという問題がある。
【0014】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、壁面に凸部を有する上部構造体に対し免振装置が設けられた免震構造において、当該上部構造体が水平方向に大きく揺れた場合に、当該揺れを効率よく吸収することを可能であり、既存の免震構造にも十分に適用可能な免震補助構造および衝撃吸収部材を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明の免震補助構造は、上部構造体と、下部構造体と、上記上部構造体と上記下部構造体との間に位置する免振装置とを備える免震構造を補助する免振補助構造であり、上記上部構造体の壁面の一部に対し離間して対向する対向壁と、上記対向壁に設けられた衝撃吸収部材と、を備え、上記衝撃吸収部材は発泡樹脂体を有し、上記発泡樹脂体は上記壁面に対向する面である衝撃吸収面を有し、上記衝撃吸収面は、上記壁面に設けられた凸部と相補的な関係にある凹部を備えることを特徴とする。
【0016】
また本発明の衝撃吸収部材は、上部構造体と、下部構造体と、上記上部構造体と上記下部構造体との間に位置する免振装置とを備える既存の免震構造において、上記上部構造体の壁面の一部に対し離間して対向する対向壁に設けられる衝撃吸収部材であり、上記衝撃吸収部材は発泡樹脂体を有し、上記発泡樹脂体は、上記壁面に対向する面である衝撃吸収面を有し、上記衝撃吸収面は、上記壁面に設けられた凸部と相補的な関係にある凹部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明の免震補助構造は、既存の上部構造体の壁面に対向する対向壁において、当該上部構造体の壁面に設けられた凸部と相補的な関係にある凹部を備える発泡樹脂体を備えた衝撃吸収部材が当該対向壁に設置されることにより、既存の免震構造を補助する。本発明によれば、上部構造体と衝撃吸収部材との間で均等なクリアランスを確保し易く、大地震や長周期地震動、あるいは台風などによる強風が発生し、上部構造体が水平方向に大きく揺れた場合に、発泡樹脂体により上部構造体の揺れを良好に吸収することができる。
また本発明の免震補助構造は、新規に建設される上部構造体に対しても、当該上部構造体の設計の自由度を低下させることなく良好な免振を実現することができる。
また本発明の免震補助構造は、新規に建設される上部構造体に対しても、当該上部構造体の設計の自由度を低下させることなく良好な免振を実現することができる。
【0018】
また本発明の衝撃吸収部材は、上部構造体における凸部に相補的な関係にある凹部を備える。そのため、既存の免震構造における上部構造体の壁面に対向する対向壁に設置される場合であっても、上部構造体と衝撃吸収部材との間に均等なクリアランスを確保しやすく、優れた免震効果を発揮しうる。また本発明の衝撃吸収部材を使用することにより、新規に建造される上部構造体に対し、設計の自由度を低下させることなく、優れた免震性を付与することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の第一実施形態にかかる免震補助構造の概略縦断面図である。
【図3】（ａ）（ｂ）は、本発明における凹部と凸部との関係を説明する説明図である。
【図4】（ａ）（ｂ）は、本発明における凹部と凸部との関係を説明する説明図である。
【図5】本発明の第二実施形態にかかる免震補助構造の部分概略縦断面図である。
【図6】従来技術１の問題点を説明する図であり、図６（ａ）は従来技術１の衝撃吸収部材を備える免震構造の平常時の概略図であり、図６（ｂ）は従来技術１の衝撃吸収部材を備える免震構造の振動発生時の概略図である。
【図7】従来技術２の問題点を説明する概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は適宜に省略する。
本発明の各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、１つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等を許容する。図示する本発明の実施態様は、理解容易のために、特定の部材を全体において比較的大きく図示する場合、または小さく図示する場合などがあるが、いずれも本発明の各構成の寸法比率を何ら限定するものではない。
また本発明の説明に関し、特段の断りなく上下という場合には、任意の地点から天方向を上方とし、上記天方向に対し相対的に下向きの方向を下方といい、水平方向とは、上記上下方向に対し垂直な方向を指す。
本発明の各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、１つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等を許容する。図示する本発明の実施態様は、理解容易のために、特定の部材を全体において比較的大きく図示する場合、または小さく図示する場合などがあるが、いずれも本発明の各構成の寸法比率を何ら限定するものではない。
また本発明の説明に関し、特段の断りなく上下という場合には、任意の地点から天方向を上方とし、上記天方向に対し相対的に下向きの方向を下方といい、水平方向とは、上記上下方向に対し垂直な方向を指す。
【0021】
尚、以下の本発明の説明に関し、上部構造体の大きな横揺れを誘因する地震、長周期地震動、あるいは台風などによる強風といった様々な事象を包括して大地震等という場合がある。
【0022】
＜第一実施形態＞
以下に、本発明の免震補助構造の第一実施形態について図１～図４を用いて説明する。本発明の衝撃吸収部材の一実施形態の説明として、以下の第一実施形態における衝撃吸収部材４０の説明が参照される。
図１は、本発明の第一実施形態にかかる免震補助構造１００の概略縦断面図である。図２は、図１に示す免震補助構造１００のII-II断面図である。図３、図４は、本発明における凹部１４と凸部４６との関係を説明する説明図である。
以下に、本発明の免震補助構造の第一実施形態について図１～図４を用いて説明する。本発明の衝撃吸収部材の一実施形態の説明として、以下の第一実施形態における衝撃吸収部材４０の説明が参照される。
図１は、本発明の第一実施形態にかかる免震補助構造１００の概略縦断面図である。図２は、図１に示す免震補助構造１００のII-II断面図である。図３、図４は、本発明における凹部１４と凸部４６との関係を説明する説明図である。
【0023】
図１、図２に示すとおり、免震補助構造１００は、上部構造体１０と、下部構造体２０と、上部構造体１０と下部構造体２０との間に位置する免振装置３０とを備える既存の免震構造を補助する補助構造である。具体的には、免振補助構造１００は、上部構造体１０の壁面１２の一部（即ち壁面１２の下方領域）に対し離間して対向する対向壁２６と、対向壁２６に設けられた衝撃吸収部材４０と、を備える。本実施形態における対向壁２６は、たとえば擁壁などが挙げられ、本実施形態では基礎２２と連続して下部構造体２０を構成する。対向壁２６の、上部構造体１０側とは反対側の面は、直接または間接に地盤と隣接している。ただし、本発明における対向壁２６は、上述する擁壁などに限定されず、衝撃吸収部材４０を取り付けることができる壁面であればよく、また基礎２２などの下部構造体と不連続な構造体であってもよい。
【0024】
衝撃吸収部材４０は、発泡樹脂体４２を有して構成され、実質的に発泡樹脂体４２のみから構成されたものを含む。発泡樹脂体４２は壁面１２に対向する面である衝撃吸収面４４を有しており、かかる衝撃吸収面４４には、壁面１２に設けられた凸部１４と相補的な関係にある凹部４６が形成されている。
【0025】
本実施形態にかかる免震補助構造１００は、上部構造体１０および免振装置３０を備える既存の免震構造にも十分に適用できる点で非常に有用性が高い。つまり既存の免震構造における対向壁２６に対し本発明の一実施形態である衝撃吸収部材４０を設置することによって、免振補助構造１００をなすことができる。
即ち、既存の免震構造において、壁面１２に不規則な凸部１４が設けられた既存の上部構造体１０の、当該凸部１４を予め確認し、これに相補的に対応する凹部４６が衝撃吸収面４４に形成された発泡樹脂体４２を備える衝撃吸収部材４０を準備し、これを当該凸部１４に対向する対向壁２６の所定領域に設置することで、本実施形態の免震補助構造１００を容易に実施し、既存の免震構造を補助することができる。
かかる免震補助構造１００によれば、従来課題であった上部構造体１０と衝撃吸収部材４０との間において均等なクリアランスを確保することが可能であり、上部構造体１０と下部構造体２０とが直接に衝突し得るような揺れが発生した場合であっても、その衝突力を良好に発泡樹脂体４２によって吸収することが可能である。
即ち、既存の免震構造において、壁面１２に不規則な凸部１４が設けられた既存の上部構造体１０の、当該凸部１４を予め確認し、これに相補的に対応する凹部４６が衝撃吸収面４４に形成された発泡樹脂体４２を備える衝撃吸収部材４０を準備し、これを当該凸部１４に対向する対向壁２６の所定領域に設置することで、本実施形態の免震補助構造１００を容易に実施し、既存の免震構造を補助することができる。
かかる免震補助構造１００によれば、従来課題であった上部構造体１０と衝撃吸収部材４０との間において均等なクリアランスを確保することが可能であり、上部構造体１０と下部構造体２０とが直接に衝突し得るような揺れが発生した場合であっても、その衝突力を良好に発泡樹脂体４２によって吸収することが可能である。
【0026】
本実施形態の免震補助構造１００は、以下の免震補助効果が発揮される。即ち免震補助構造１００は、発泡樹脂体４２を用いて構成された衝撃吸収部材４０が用いられることから、震動の発生により水平方向における上部構造体１０と対向壁２６との相対的な位置変位が甚大となった場合でも、これらが直接に衝突することが回避される。そのため、免震補助構造１００では、大地震等の発生により上部構造体１０と対向壁２６とが直接に衝突してこれらが損傷することが防止される。また衝撃吸収部材４０を介して上部構造体１０と対向壁２６とが間接的に衝突した場合、ゴムのごとき反発力が発生して上部構造体１０の揺り戻しが生じるといったことなく、発泡樹脂体４２が圧縮変形してその衝突力が吸収される。
【0027】
かかる免震補助構造１００によれば、大地震等が発生した場合であっても、上部構造体１０の水平方向の揺れを小さく抑えることができ、また慣性により発生する上部構造体１０の揺れを吸収することが可能である。そのため免震補助構造１００によれば、既存の免震構造に対して、大地震等の発生による上部構造体１０の揺れを小さくし、また揺れ時間を従来に比べて短縮するといった効果を付与することができる。また上部構造体の上方において当該上部構造体の壁面に設けられたエキスパンションジョイントなどの構造物が隣接する他の構造体に衝突するのが良好に防止される。
以下に、本実施形態にかかる免震補助構造１００についてさらに詳細に説明する。尚、以下の説明では既存の免震構造に対し、衝撃吸収部材４０を設置することで構成された免震補助構造１００を例に説明するが、かかる説明は本発明を何ら制限するものではなく、本発明は、新規に構築される免震構造に付随して衝撃吸収部材４０を設置して免震補助構造１００をなす態様を包含する。
以下に、本実施形態にかかる免震補助構造１００についてさらに詳細に説明する。尚、以下の説明では既存の免震構造に対し、衝撃吸収部材４０を設置することで構成された免震補助構造１００を例に説明するが、かかる説明は本発明を何ら制限するものではなく、本発明は、新規に構築される免震構造に付随して衝撃吸収部材４０を設置して免震補助構造１００をなす態様を包含する。
【0028】
（上部構造体および下部構造体）
本実施形態にかかる免震補助構造１００は、上部構造体１０、下部構造体２０および免振装置３０を備える既存の免震構造をベースとして実施される。
上部構造体１０は、地盤上に設けられる構造体であって、免震装置３０により地震の揺れを減衰可能な構造体である。ここで地盤とは、非掘削の地面および掘削された地盤の底面のいずれも含む。たとえば上部構造体１０としては、ビル若しくは家屋などの建造物、または鉄塔若しくは看板などの長身の構造物、あるいはかつて長周期地震動において火災事故が発生した石油タンクなどが挙げられる。
本実施形態にかかる免震補助構造１００は、上部構造体１０、下部構造体２０および免振装置３０を備える既存の免震構造をベースとして実施される。
上部構造体１０は、地盤上に設けられる構造体であって、免震装置３０により地震の揺れを減衰可能な構造体である。ここで地盤とは、非掘削の地面および掘削された地盤の底面のいずれも含む。たとえば上部構造体１０としては、ビル若しくは家屋などの建造物、または鉄塔若しくは看板などの長身の構造物、あるいはかつて長周期地震動において火災事故が発生した石油タンクなどが挙げられる。
【0029】
本実施形態における下部構造体２０は、地盤に構築された基礎２２を含む。かかる基礎２２の上方には免震装置３０が設けられている。基礎２２は、上部構造体１０の荷重を支持するとともに当該荷重を地盤に伝達する建造物等の種々の基礎構造を指す。本実施形態では、基礎２２と対向壁２２とが連続し全体として下部構造体２０が構成されている。ただし、本発明において対向壁２２は、基礎２２などを備える下部構造体２０とは独立の構造物であってもよい。
【0030】
（免震装置）
免震装置３０は、上部構造体１０と下部構造体２０との間に配置されている。免震装置３０は、上部構造体１０と下部構造体２０とを縁切りすることで下部構造体２０から上部構造体１０に対し伝達される揺れを抑制するとともに、地盤から下部構造体２０に対し揺れが伝達された場合に、水平方向に動作することで、揺れを減衰可能な装置である。たとえば、免震装置３０としては、ゴムなどの弾性部材を備え、かかる弾性部材のせん断変形により水平方向の揺れを減衰する装置の他、所謂滑り支承装置などが例示される。上記弾性部材としてはたとえば高減衰ゴムが好ましい。
免震装置３０は、上部構造体１０と下部構造体２０との間に配置されている。免震装置３０は、上部構造体１０と下部構造体２０とを縁切りすることで下部構造体２０から上部構造体１０に対し伝達される揺れを抑制するとともに、地盤から下部構造体２０に対し揺れが伝達された場合に、水平方向に動作することで、揺れを減衰可能な装置である。たとえば、免震装置３０としては、ゴムなどの弾性部材を備え、かかる弾性部材のせん断変形により水平方向の揺れを減衰する装置の他、所謂滑り支承装置などが例示される。上記弾性部材としてはたとえば高減衰ゴムが好ましい。
【0031】
（衝撃吸収部材）
衝撃吸収部材４０は、発泡樹脂体４２を有し、上部構造体１０の壁面１２の一部（即ち壁面１２の下方領域）に対し離間して対向する対向壁２６に設置されている。本実施形態における衝撃吸収部材４０は、上面が、地盤面（Ｇ．Ｌ）よりも低い高さに位置している。ただし、これは本発明を限定するものではなく、たとえば、対向壁２２が地盤面Ｇ．Ｌを超えて上方まで延在している場合には、適宜、衝撃吸収部材４０の上面も地盤面Ｇ．Ｌを超えた高さになるよう配置されてもよい。衝撃吸収部材４０が設けられることにより、上部構造体１０と対向壁２６との相対的な位置変位が甚大な場合であっても、これらが直接に衝突することが回避されている。
衝撃吸収部材４０は、発泡樹脂体４２を有し、上部構造体１０の壁面１２の一部（即ち壁面１２の下方領域）に対し離間して対向する対向壁２６に設置されている。本実施形態における衝撃吸収部材４０は、上面が、地盤面（Ｇ．Ｌ）よりも低い高さに位置している。ただし、これは本発明を限定するものではなく、たとえば、対向壁２２が地盤面Ｇ．Ｌを超えて上方まで延在している場合には、適宜、衝撃吸収部材４０の上面も地盤面Ｇ．Ｌを超えた高さになるよう配置されてもよい。衝撃吸収部材４０が設けられることにより、上部構造体１０と対向壁２６との相対的な位置変位が甚大な場合であっても、これらが直接に衝突することが回避されている。
【0032】
本実施形態における衝撃吸収部材４０は、対向壁２６の主面に設けられている。換言すると、衝撃吸収部材４０は、衝撃吸収部材４０を設置するために予め対向壁２６に設けられた凹領域や凸領域ではなく、衝撃吸収部材４０本来の側面における任意の位置に設置される。即ち、免振補助構造１００を実施するために、対向壁２６に特別な加工を施す必要がなく、たとえば既存の対向壁２６に後付けで衝撃吸収部材４０を容易に設置することができる。
【0033】
発泡樹脂体：
衝撃吸収部材４０に用いられる発泡樹脂体４２は、壁面１２に対向する面である衝撃吸収面４４を有している。衝撃吸収面４４は、上部構造体１０が水平方向に大きく振動した際に、かかる上部構造体１０と直接または間接に衝突しうる面であり、かかる衝突により発生した衝突力の少なくとも一部が発泡樹脂体４２に吸収される。
衝撃吸収面４４は、壁面１２に設けられた凸部１４と相補的な関係にある凹部４６を備える。ここで、凸部１４と凹部４６とが相補的な関係にあるとは、壁面１２に設けられた凸部１４と、かかる凸部に対向するよう対向壁２６側に設けられた凹部４６とが、互いに近づくよう水平方向に移動させた際に、凹部４６に凸部１４の少なくとも一部が嵌入する関係をいう。
衝撃吸収部材４０に用いられる発泡樹脂体４２は、壁面１２に対向する面である衝撃吸収面４４を有している。衝撃吸収面４４は、上部構造体１０が水平方向に大きく振動した際に、かかる上部構造体１０と直接または間接に衝突しうる面であり、かかる衝突により発生した衝突力の少なくとも一部が発泡樹脂体４２に吸収される。
衝撃吸収面４４は、壁面１２に設けられた凸部１４と相補的な関係にある凹部４６を備える。ここで、凸部１４と凹部４６とが相補的な関係にあるとは、壁面１２に設けられた凸部１４と、かかる凸部に対向するよう対向壁２６側に設けられた凹部４６とが、互いに近づくよう水平方向に移動させた際に、凹部４６に凸部１４の少なくとも一部が嵌入する関係をいう。
【0034】
衝撃吸収面４４に形成される凹部４６は、対向壁２６において衝撃吸収部材４０の配置が予定される領域において、対向する壁面１２に設けられた凸部１４に相補的となるよう形成される。凹部１２は、壁面１２から対向壁２６側に突出するありとあらゆる凸構造に対し相補的に形成されてもよいが、たとえば壁面１２から対向壁２６側に３ｃｍ以上、あるいは５ｃｍ以上、あるいは１０ｃｍ以上の高さで突出する構造物を凸部１４とし、これに対し相補的に凹部１２を形成してもよい。
【0035】
発泡樹脂体４２に凹部４６を形成する方法は特に限定されず、まず直方体等のプレ発泡樹脂体を準備し、かかるプレ発泡樹脂体の衝撃吸収面４４に相当する面において、任意の手段で所望形状の凹部４６を切り欠き、または繰り抜く等の加工をすることができる。あるいは、対向する凸部１４の形状を勘案しキャビティ内に凹部４６を形成するための突出部が設けられた成形型を準備し、当該成形型を使用して発泡樹脂体を型内成形することもできる。
【0036】
上記相補的な関係の例を図３に示す。図３は、壁面１２に設けられた凸部１４と、かかる凸部１４に対向する凹部４６とを水平方向に互いに近接させた状態を仮想的に示している。かかる凹部４６は、上記凸部１４に対向する対向壁２６に設置された衝撃吸収部材４０における発泡樹脂体４２の衝撃吸収面４４に形成されたものであるが、対向壁２６は図示省略している。尚、本実施形態における凸部１４は直方体として図示しており、対向壁２６に対向する先端面１５および先端面１５と凸部１４の基端との間における側周面１６とを有する。ここでいう先端面１５とは、免振補助構造１００の平常時において、対向する凹部４６に対し、最も近接する凸部１４の先端部分を指し、有意な面積を示す面だけではなく実質的な端部も含む。
【0037】
図３（ａ）は、凹部４６に凸部１４の全体が嵌入しており、凸部１４の先端部分（先端面１５）が凹部４６に接触するとともに、衝撃吸収面４４の凹部４６が形成されていない領域が壁面１２に接触する態様を示している。つまりかかる態様では、図２に示す距離Ｉと距離ＩＩとが等しく、上部構造体１０と衝撃吸収部材４０（発泡樹脂体４２）との間のクリアランスが均等に保たれる。そのため、大地震等が発生し、上部構造体１０が水平方向に大きく揺れた場合であっても、衝撃吸収部材４０に設けられた発泡樹脂体４２によって上部構造体１０の揺れを効率よく吸収可能である。
また、本態様では、衝撃吸収面４４の凹部４６が形成されていない領域が壁面１２に接触した状態において、凸部１４の側周面１６が凹部４６に接触していない。つまり、凹部４６の深さ方向に対し直交する方向において、凹部４６は凸部１４よりも大きく形成されている。この結果、大地震等の発生により、上部構造体１０が完全に水平方向ではなく捻じれながら横揺れした場合であっても、凸部１４が凹部４６に嵌入しやすく、互いの相補性が良好に保たれる。
また、本態様では、衝撃吸収面４４の凹部４６が形成されていない領域が壁面１２に接触した状態において、凸部１４の側周面１６が凹部４６に接触していない。つまり、凹部４６の深さ方向に対し直交する方向において、凹部４６は凸部１４よりも大きく形成されている。この結果、大地震等の発生により、上部構造体１０が完全に水平方向ではなく捻じれながら横揺れした場合であっても、凸部１４が凹部４６に嵌入しやすく、互いの相補性が良好に保たれる。
【0038】
図３（ｂ）は、凹部４６に凸部１４の全体が嵌入しており、衝撃吸収面４４の凹部４６が形成されていない領域が壁面１２に接触した状態において、凸部１４の先端部分（先端面１５）が凹部４６に非接触である態様を示している。つまりかかる態様では、図２に示す距離Ｉが距離ＩＩより大きい。これにより、上部構造体１０が水平方向に大きく揺れた場合、まず壁面１２と衝撃吸収面４４の凹部４６を有しない領域とが衝突し（この衝突を第一次衝突という）、一方、凸部１４の先端面１５と凹部４６とは衝突しないか、または第一次衝突により衝突力の一部が吸収された後に凸部１４の先端面１５と凹部４６とが遅れて衝突する（この衝突を第二次衝突という）。その結果、大地震等の発生において上部構造体１０の水平方向の変位が大きくなった場合でも、凸部１４が対向壁２６側に衝突するのを避け、あるいは衝突したとしてもその衝撃を低減することができ、凸部１４の破損を良好に防止することができる。
また、本態様でも、衝撃吸収面４４の凹部４６が形成されていない領域が壁面１２に接触した状態において、凸部１４の側周面１６が凹部４６に接触していない。
また、本態様でも、衝撃吸収面４４の凹部４６が形成されていない領域が壁面１２に接触した状態において、凸部１４の側周面１６が凹部４６に接触していない。
【0039】
図４（ａ）は、凹部４６に凸部１４の一部が嵌入しており、凸部１４の先端面１５が凹部４６に接触するとともに、凸部１４の側周面１６が凹部４６に対し非接触である態様を示している。つまり、図２に示す距離Ｉより距離ＩＩが大きい。本実施形態における凸部１４と凹部４６は、かかる態様を含む。
【0040】
図４（ｂ）は、衝撃吸収面４４の凹部４６が形成されていない領域が壁面１２に接触した状態において、凹部４６に凸部１４の全体が嵌入しており、凸部１４の先端面１５および側周面１６がともに凹部４６に対し非接触である態様を示している。つまり、図２に示す距離Ｉより距離ＩＩが小さい。本態様における凸部１４は、側面視において非直方体であって対向壁２６に対し突出する高さが均一ではない形状をなす。凸部１４は直方体などの定形の形状以外の他の種々の形状であってよい。
本発明において、凸部１４と相補的な関係にある凹部４６とは、図３（ａ）（ｂ）、図４（ａ）に示すように凸部１４の形状と類似または相似の形状である凹部４６だけでなく、４図（ｂ）に示すように、凸部１４の少なくとも一部を嵌入可能な範囲で、凸部１４の形状と非類似の形状である凹部４６を含む。
本発明において、凸部１４と相補的な関係にある凹部４６とは、図３（ａ）（ｂ）、図４（ａ）に示すように凸部１４の形状と類似または相似の形状である凹部４６だけでなく、４図（ｂ）に示すように、凸部１４の少なくとも一部を嵌入可能な範囲で、凸部１４の形状と非類似の形状である凹部４６を含む。
【0041】
上部構造体１０が水平方向に大きく変位した際に凸部１４の破損を良好に防止するという観点からは、凸部１４と凹部４６との関係において、凸部１４の高さＨは、凹部４６の深さＤと同じかあるいは小さい（Ｈ≦Ｄ）であることが好ましい。ここでいう凸部１４の高さＨとは、凸部１４の基端から先端までの最も高い部分の高さを指し、一方、凹部４６の深さＤとは、上述する高さＨを示す凸部１４と対向する領域の凹部４６の深さを指す。換言すると、凸部１４と凹部４６とが水平方向に最も近接した状態となったとき、凸部の先端面１５および側周面１６がともに凹部４６に接触しないことが好ましい。
【0042】
尚、図２に示すとおり、本明細書において、距離Ｉとは、凹部４６の底面から凸部１４の先端までの距離を指し、距離ＩＩとは、衝撃吸収面４４の凹部４６を有しない領域と側面１２までの距離ＩＩを指す。
【0043】
上述するとおり、免震補助構造１００は、上部構造体１０と衝撃吸収部材４０との間における均等なクリアランスを確保することが可能である。
ここで、本発明に関しクリアランスとは、上部構造体１０と衝撃吸収部材４０との距離を指し、より具体的には、凸部１４の先端面１５から凹部４６までの距離Ｉおよび壁面１２から衝撃吸収面４０の凹部が設けられていない領域までの距離ＩＩを含む。また本発明に関し均等なクリアランスとは、上記距離Ｉおよび上記距離ＩＩが等しい場合、および略等しい場合を含む。
ここで、本発明に関しクリアランスとは、上部構造体１０と衝撃吸収部材４０との距離を指し、より具体的には、凸部１４の先端面１５から凹部４６までの距離Ｉおよび壁面１２から衝撃吸収面４０の凹部が設けられていない領域までの距離ＩＩを含む。また本発明に関し均等なクリアランスとは、上記距離Ｉおよび上記距離ＩＩが等しい場合、および略等しい場合を含む。
【0044】
上述する距離Ｉおよび距離ＩＩの数値は特に限定されないが、それぞれ３ｃｍ以上であることが好ましく、５ｃｍ以上であることがより好ましく、８ｃｍ以上であることがさらに好ましい。
また、距離ＩＩが大きすぎると免震装置３０に設けられたゴムのせん断変形が大きくなり当該ゴムの劣化が進む虞があり、また免震装置３０の慣性力により二次的に生じる上部構造体１０の揺れが長く続く虞がある。かかる観点からは、距離Ｉおよび距離ＩＩはそれぞれ、１００ｃｍ以下であることが好ましく、５０ｃｍ以下であることがより好ましく、３０ｃｍ以下であることがさらに好ましく、１０ｃｍ以下であることが特に好ましい。
上記範囲において、距離Ｉは、距離ＩＩの寸法を考慮しながら決定することができ、距離Ｉと距離ＩＩとは同じであってもよいし、異なっていてもよいが、図３を用いて説明するとおり、距離Ｉ≧距離ＩＩであることが好ましく、距離Ｉ＞距離ＩＩであることがより好ましい。
また、距離ＩＩが大きすぎると免震装置３０に設けられたゴムのせん断変形が大きくなり当該ゴムの劣化が進む虞があり、また免震装置３０の慣性力により二次的に生じる上部構造体１０の揺れが長く続く虞がある。かかる観点からは、距離Ｉおよび距離ＩＩはそれぞれ、１００ｃｍ以下であることが好ましく、５０ｃｍ以下であることがより好ましく、３０ｃｍ以下であることがさらに好ましく、１０ｃｍ以下であることが特に好ましい。
上記範囲において、距離Ｉは、距離ＩＩの寸法を考慮しながら決定することができ、距離Ｉと距離ＩＩとは同じであってもよいし、異なっていてもよいが、図３を用いて説明するとおり、距離Ｉ≧距離ＩＩであることが好ましく、距離Ｉ＞距離ＩＩであることがより好ましい。
【0045】
ところで、従来の免震装置が設けられた上部構造体は、免震装置が設けられていない上部構造体に比べて、中小規模の地震あるいは強風などによっても揺れが大きく、かつ揺れが持続する傾向にあった。これは、免震装置に設けられたゴムがせん断変形するためである。このような揺れは、上部構造体に居る人に不快感を与える虞がある。免震補助構造１００を実施することにより、上述するような揺れをも低減させることが可能であり、特に距離ＩＩが３ｃｍ以上３０ｃｍ以下であって距離Ｉ≧距離ＩＩである免震補助構造１００を実施することで上述する揺れを良好に低減させることが可能である。
【0046】
発泡樹脂体：
次に衝撃吸収部材４０に設けられた発泡樹脂体４２について説明する。本実施形態における発泡樹脂体４２は、中実であり衝撃吸収面４４に凹部４６が形成された発泡樹脂体である。たとえば発泡樹脂体４２は直方体であって衝撃吸収面４４に凹部４６が形成された形状であってもよい。ただし本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、発泡樹脂体４２は、中実であることに限定されず、内部に空隙または空洞が形成された発泡樹脂体を包含する。
次に衝撃吸収部材４０に設けられた発泡樹脂体４２について説明する。本実施形態における発泡樹脂体４２は、中実であり衝撃吸収面４４に凹部４６が形成された発泡樹脂体である。たとえば発泡樹脂体４２は直方体であって衝撃吸収面４４に凹部４６が形成された形状であってもよい。ただし本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、発泡樹脂体４２は、中実であることに限定されず、内部に空隙または空洞が形成された発泡樹脂体を包含する。
【0047】
上述のとおり、衝撃吸収部材４０は発泡樹脂体を備えるため、上部構造体１０と対向壁２６との相対的な位置変位が甚大な場合、衝撃吸収部材４０と壁面１２および／または凸部１４とが衝突することで発泡樹脂体４２が圧縮変形し、これによって衝突のエネルギーが発泡樹脂体４２に吸収される。その結果、衝突による上部構造体１０および下部構造体２０の損傷が防止される。圧縮変形した発泡樹脂体４２は、ゴムのような反発力を発揮しないため、上部構造体１０の揺り戻しが抑制される。
発泡樹脂体４２において、衝突のエネルギーを吸収する圧縮変形とは、主として塑性変形を意味する。即ち、発泡樹脂体４２は、壁面１２および／または凸部１４と衝突した際、速やかに塑性変形する性質を有しており、かかる塑性変形によって衝突のエネルギーを吸収する。発泡樹脂体４２の厚み寸法や揺れの大きさにもよるが、発泡樹脂体４２は、一般的には、一度の衝突では全てが塑性変形せず、衝突面側が塑性変形するとともに、その内側には非塑性変形領域（弾性変形し形状が復元する領域）を残す。そのため、発泡樹脂体４２は、繰り返し、衝突のエネルギーを吸収することが可能である。尚、ここでいう塑性変形とは、圧縮のエネルギーを吸収可能な程度の圧縮変形を意味し、具体的には、圧縮変形により永久的に形状が復元しない変形だけではなく、圧縮変形し、瞬時には形状が復元しないものの時間をかけて形状の一部または全部が復元する変形も含む。
発泡樹脂体４２において、衝突のエネルギーを吸収する圧縮変形とは、主として塑性変形を意味する。即ち、発泡樹脂体４２は、壁面１２および／または凸部１４と衝突した際、速やかに塑性変形する性質を有しており、かかる塑性変形によって衝突のエネルギーを吸収する。発泡樹脂体４２の厚み寸法や揺れの大きさにもよるが、発泡樹脂体４２は、一般的には、一度の衝突では全てが塑性変形せず、衝突面側が塑性変形するとともに、その内側には非塑性変形領域（弾性変形し形状が復元する領域）を残す。そのため、発泡樹脂体４２は、繰り返し、衝突のエネルギーを吸収することが可能である。尚、ここでいう塑性変形とは、圧縮のエネルギーを吸収可能な程度の圧縮変形を意味し、具体的には、圧縮変形により永久的に形状が復元しない変形だけではなく、圧縮変形し、瞬時には形状が復元しないものの時間をかけて形状の一部または全部が復元する変形も含む。
【0048】
発泡樹脂体４２の塑性変形量が閾値よりも多くなった場合、または大地震等が発生した後には、適宜、発泡樹脂体４２の一部または全部を交換すればよい。即ち、本発明における発泡樹脂体４２は、塑性変形により衝突のエネルギーを吸収することを前提とする部材であって、適宜のタイミングで交換可能な部材である。ゴムに比べて、発泡樹脂体４２は軽量であり、取扱い性も容易なため、交換等の作業が容易である。
塑性変形量は、設置直後の発泡樹脂体４２の厚み寸法（先端基端方向における寸法）に対する、計測時の厚み寸法の比率が設定値を下回った場合を目安にするとよい。
塑性変形量は、設置直後の発泡樹脂体４２の厚み寸法（先端基端方向における寸法）に対する、計測時の厚み寸法の比率が設定値を下回った場合を目安にするとよい。
【0049】
建物基礎の一部や置き換え地盤などに用いられる発泡樹脂体（以下、基礎用発泡樹脂体ともいう）は、一般的に、繰り返しの交換を予定しないものであり、また建造物や地盤の荷重に長期的に耐えうる物性を備えるものが選択される。基礎用発泡樹脂体としては、具体的には、長期クリープ特性に優れるＥＰＳ（型内発泡により成形されたポリスチレン系樹脂）などが好例である。これに対し型内発泡により形成されたポリプロピレン系樹脂またはポリスチレン系樹脂は、同じ樹脂量において、圧縮応力が高く、またエネルギー吸収量が高い傾向にあり、発泡樹脂体４２として適している。また、型内発泡成形されたポリプロピレン系樹脂発泡体またはポリスチレン系樹脂発泡体は、発泡樹脂粒子１粒ずつの変形により良好に衝撃を吸収することができる。エネルギーを吸収した発泡樹脂体４２は、一部が塑性変形するが、衝突により塑性変形量が多くなった発泡樹脂体４２は、適宜交換すればよい。
【0050】
発泡樹脂体４２は、適度に圧縮強度が高いことが好ましく、発泡樹脂体４２の圧縮強度の下限は好ましくは５０ｋＮ／ｍ2以上であり、より好ましくは１００ｋＮ／ｍ2以上であり、さらに好ましくは１５０ｋＮ／ｍ2以上である。
発泡樹脂体４２の圧縮強度の上限は、特に限定されないが、好ましくは４００ｋＮ／ｍ2以下であり、より好ましくは３００ｋＮ／ｍ2以下である。発泡樹脂体４２の圧縮強度の上限範囲が上述する範囲であることによって、衝撃吸収部材４０と壁面１２および／または凸部１４との衝突エネルギーが良好に吸収される。
上記圧縮強度は、ＪＩＳ Ｋ ７２２０：２００６に示される計測方法に準じて計測することができる。具体的には、縦寸法約５０ｍｍ×横寸法約５０ｍｍ×厚さ約５０ｍｍの試験片を作成し、該試験片を載荷速度１０ｍｍ／分で圧縮せしめ５％圧縮ひずみ時の圧縮応力を測定することができる。
発泡樹脂体４２の圧縮強度の上限は、特に限定されないが、好ましくは４００ｋＮ／ｍ2以下であり、より好ましくは３００ｋＮ／ｍ2以下である。発泡樹脂体４２の圧縮強度の上限範囲が上述する範囲であることによって、衝撃吸収部材４０と壁面１２および／または凸部１４との衝突エネルギーが良好に吸収される。
上記圧縮強度は、ＪＩＳ Ｋ ７２２０：２００６に示される計測方法に準じて計測することができる。具体的には、縦寸法約５０ｍｍ×横寸法約５０ｍｍ×厚さ約５０ｍｍの試験片を作成し、該試験片を載荷速度１０ｍｍ／分で圧縮せしめ５％圧縮ひずみ時の圧縮応力を測定することができる。
【0051】
免震補助構造１００において、衝撃吸収部４０が配置される位置や数は特に限定されない。たとえば図２に示すとおり、上部構造体１００の周囲を囲むように複数の衝撃吸収部材４０を設けることができる。また、図２に示すとおり上部構造体１０の、凸部１４を有しない壁面１２に対しては、衝撃吸収面４５に凹部を有しない発泡樹脂体４２を備えた衝撃吸収部材４０’が用いられてもよい。また図２では、上部構造体１０の一つの壁面１２に対向して一つの衝撃吸収部材４０が設けられた態様を示したが、上部構造体１０の一つの壁面１２に対向して二つ以上の衝撃吸収部材４０を設けてもよい。
また、図２の紙面上方に示すとおり、複数の凸部（凸部１４ａ、１４ｂ）それぞれに相補的な複数の凹部（凹部４６ａ、４６ｂ）が１つの衝撃吸収部材４０に設けられていてもよい。
また、図２の紙面上方に示すとおり、複数の凸部（凸部１４ａ、１４ｂ）それぞれに相補的な複数の凹部（凹部４６ａ、４６ｂ）が１つの衝撃吸収部材４０に設けられていてもよい。
【0052】
発泡樹脂体４２としては、押出発泡成形されたものよりも、型内発泡成形されたものが好ましい。押出発泡成形された押出発泡樹脂体は、数％の圧縮歪（％）において急激に座屈する傾向にあるが、型内発泡成形された型内発泡樹脂体は、圧縮歪（％）の増加に伴い座屈することなく圧縮応力が漸増するからである。
【0053】
衝撃吸収部材４０に用いられる発泡樹脂体４２は、適度な衝撃吸収力を発揮するものであればよく、たとえばポリプロピレン系樹脂発泡体、ポリスチレン系樹脂発泡体、またはポリエチレン系樹脂発泡体などから構成することができる。なかでも、発泡樹脂体４２として、ポリプロピレン系樹脂発泡体またはポリエチレン系樹脂発泡体が好ましく、ポリプロピレン系樹脂発泡体がより好ましく、型内発泡により形成されたポリプロピレン系樹脂発泡体であることがさらに好ましい。ポリプロピレン系樹脂発泡体およびポリエチレン系
樹脂発泡体は圧縮歪に対する耐久性が高いからである。
樹脂発泡体は圧縮歪に対する耐久性が高いからである。
【0054】
＜第二実施形態＞
以下に、本発明の免震補助構造の第二実施形態について図５を用いて説明する。図５は、本発明の第二実施形態にかかる免震補助構造１２０の部分概略縦断面図である。第二実施形態にかかる免震補助構造１２０は、衝撃吸収部材４０に荷重分散板４８が設けられている点、ならびに対向壁１２に取付板５０が設けられている点で、第一実施形態と相違し、その他の点については、適宜第一実施形態と同様に実施することが可能である。そのため、以下では主として第二実施形態に特有の構成について説明する。
以下に、本発明の免震補助構造の第二実施形態について図５を用いて説明する。図５は、本発明の第二実施形態にかかる免震補助構造１２０の部分概略縦断面図である。第二実施形態にかかる免震補助構造１２０は、衝撃吸収部材４０に荷重分散板４８が設けられている点、ならびに対向壁１２に取付板５０が設けられている点で、第一実施形態と相違し、その他の点については、適宜第一実施形態と同様に実施することが可能である。そのため、以下では主として第二実施形態に特有の構成について説明する。
【0055】
（荷重分散板）
本実施形態における衝撃吸収部材４０は、中間部において、対向壁２６に対し略平行な方向に延在する荷重分散板４８が配置されている。ここで中間部とは、衝撃吸収部材４０の先端と基端との間の任意の位置を意味する。尚、衝撃吸収部材４０の先端とは衝撃吸収面４４を指し、衝撃吸収部材４０の基端とは、衝撃吸収面４４とは反対側の面を指す。
荷重分散板４８は、発泡樹脂体４２ａと発泡樹脂体４２ｂとに挟まれて配置されている。
本実施形態における衝撃吸収部材４０は、中間部において、対向壁２６に対し略平行な方向に延在する荷重分散板４８が配置されている。ここで中間部とは、衝撃吸収部材４０の先端と基端との間の任意の位置を意味する。尚、衝撃吸収部材４０の先端とは衝撃吸収面４４を指し、衝撃吸収部材４０の基端とは、衝撃吸収面４４とは反対側の面を指す。
荷重分散板４８は、発泡樹脂体４２ａと発泡樹脂体４２ｂとに挟まれて配置されている。
【0056】
荷重分散板４８は、衝撃吸収部材４０の先端（衝撃吸収面４４）において負荷された衝突力（荷重）を基端に均等に伝達させるための部材である。衝撃吸収面４４において不可された衝突力（荷重）は、荷重分散板４８によって分散されて、荷重分散板４８よりも対向壁２６側に位置する発泡樹脂体４２ａに伝達される。そのため、荷重分散板４８よりも壁面１２側に位置する発泡樹脂体４２ｂよりも、荷重分散板４８よりも対向壁２６側に位置する発泡樹脂体４２ａの劣化を遅らせることができる。したがって、大地震等が発生した後、または定期点検などで、適宜、発泡樹脂体４２ａだけを交換することもできる。
また、衝撃吸収面４４には凹部４６が形成されているため、発泡樹脂体４２ｂは水平方向（先端基端方向）において厚みが均一ではない。そのため、衝撃吸収面４４に負荷された荷重（衝突力）の吸収・伝搬も均一ではない場合がある。しかし、荷重分散板４８の存在により、衝撃吸収面４４を有する発泡樹脂体４２ｂに負荷された荷重は、発泡樹脂体の中間部において発泡樹脂体４２ａに対し分散されるため、発泡樹脂体４２ａにおいて衝突力の吸収・伝搬が均され好ましい。
また、衝撃吸収面４４には凹部４６が形成されているため、発泡樹脂体４２ｂは水平方向（先端基端方向）において厚みが均一ではない。そのため、衝撃吸収面４４に負荷された荷重（衝突力）の吸収・伝搬も均一ではない場合がある。しかし、荷重分散板４８の存在により、衝撃吸収面４４を有する発泡樹脂体４２ｂに負荷された荷重は、発泡樹脂体の中間部において発泡樹脂体４２ａに対し分散されるため、発泡樹脂体４２ａにおいて衝突力の吸収・伝搬が均され好ましい。
【0057】
荷重分散板４８は、先端側の発泡樹脂体４２に負荷された荷重を受け止めて当該荷重を面内に分散可能な部材であればよく、例えば所定厚みの金属板や硬質樹脂板などが挙げられるがこれに限定されない。より具体的な例としては、荷重分散板４８がステンレスまたは防錆加工がなされた鉄などの金属部材からなる板状体であり、発泡樹脂体４２ａ、４２ｂがポリプロピレン系樹脂発泡体であることが好ましい。鉄やステンレスなどの金属とポリプロピレン系樹脂発泡体は、熱融着などの簡易な方法でしっかりと接合されるからである。そのため先端側の発泡樹脂体４２ｂを交換する場合には、金属板である荷重分散板４８から先端側の発泡樹脂体４２ｂを剥離させて取り外し、その後、熱融着にて新しい発泡樹脂体４２ｂを荷重分散板４８の表面に容易に接合することができる。
【0058】
荷重分散板４８の寸法および形状は特に限定されない。たとえば先端側からの荷重を発泡樹脂体４２ａにより平均的に分散可能であるという観点からは、荷重分散板４８は、発泡樹脂体４２ａの荷重分散板４８との当接面である側面４３と、略同等の形状であることが好ましい。
【0059】
（取付板）
免震補助構造１２０では、衝撃吸収部材４０は、取付板５０を介して対向壁２６に取り付けられている。取付板５０は、平坦な板状体であって対向壁２６の所定領域に沿って設けられており、固定具５２によって対向壁２６に固定されている。固定具５２は対向壁２６を対向壁２６に固定できる手段であればよく、たとえば、取付板５０に設けられた貫通孔を貫通するアンカーボルトなどであってもよい。
免震補助構造１２０では、衝撃吸収部材４０は、取付板５０を介して対向壁２６に取り付けられている。取付板５０は、平坦な板状体であって対向壁２６の所定領域に沿って設けられており、固定具５２によって対向壁２６に固定されている。固定具５２は対向壁２６を対向壁２６に固定できる手段であればよく、たとえば、取付板５０に設けられた貫通孔を貫通するアンカーボルトなどであってもよい。
【0060】
取付板５０を構成する部材は特に限定されないが、ステンレス板や防錆加工がなされた鉄板などからなる板状の金属部材であることが好ましい。金属部材で取付板５０を構成することによって、衝撃吸収部材４０が設けられた対向壁２６の所定領域を補強することができる。
【0061】
以上に本発明の第一実施形態および第二実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される限りにおける種々の変形、改良等の態様も含む。
【0062】
上記実施形態は、以下の技術思想を包含するものである。
（１）上部構造体と、下部構造体と、前記上部構造体と前記下部構造体との間に位置する免振装置とを備える既存の免震構造を補助する免振補助構造であり、
前記上部構造体の壁面の一部に対し離間して対向する対向壁と、
前記対向壁に設けられた衝撃吸収部材と、を備え、
前記衝撃吸収部材は発泡樹脂体を有し、
前記発泡樹脂体は前記壁面に対向する面である衝撃吸収面を有し、
前記衝撃吸収面は、前記壁面に設けられた凸部と相補的な関係にある凹部を備えることを特徴とする免震補助構造。
（２）前記衝撃吸収面に設けられた前記凹部の底面から前記凸部までの距離Ｉと、前記衝撃吸収面の、前記凹部を有しない領域と前記壁面までの距離ＩＩとが、
距離Ｉ＞距離ＩＩである上記（１）に記載の免震補助構造。
（３）前記凸部と前記凹部とが水平方向に互いに近接して前記衝撃吸収面の前記凹部が形成されていない領域が前記壁面に接触した状態において、
前記凸部の側周面が凹部に非接触である上記（１）または（２）に記載の免震補助構造。
（４）前記衝撃吸収部材が、前記対向壁の主面に設けられている上記（１）から（３）のいずれか一項に記載の免震補助構造。
（５）上部構造体と、下部構造体と、前記上部構造体と前記下部構造体との間に位置する免振装置とを備える既存の免震構造において、前記上部構造体の壁面の一部に対し離間して対向する対向壁に設けられる衝撃吸収部材であり、
前記衝撃吸収部材は発泡樹脂体を有し、
前記発泡樹脂体は、前記壁面に対向する面である衝撃吸収面を有し、
前記衝撃吸収面は、前記壁面に設けられた凸部と相補的な関係にある凹部を備えることを特徴とする衝撃吸収部材。
（１）上部構造体と、下部構造体と、前記上部構造体と前記下部構造体との間に位置する免振装置とを備える既存の免震構造を補助する免振補助構造であり、
前記上部構造体の壁面の一部に対し離間して対向する対向壁と、
前記対向壁に設けられた衝撃吸収部材と、を備え、
前記衝撃吸収部材は発泡樹脂体を有し、
前記発泡樹脂体は前記壁面に対向する面である衝撃吸収面を有し、
前記衝撃吸収面は、前記壁面に設けられた凸部と相補的な関係にある凹部を備えることを特徴とする免震補助構造。
（２）前記衝撃吸収面に設けられた前記凹部の底面から前記凸部までの距離Ｉと、前記衝撃吸収面の、前記凹部を有しない領域と前記壁面までの距離ＩＩとが、
距離Ｉ＞距離ＩＩである上記（１）に記載の免震補助構造。
（３）前記凸部と前記凹部とが水平方向に互いに近接して前記衝撃吸収面の前記凹部が形成されていない領域が前記壁面に接触した状態において、
前記凸部の側周面が凹部に非接触である上記（１）または（２）に記載の免震補助構造。
（４）前記衝撃吸収部材が、前記対向壁の主面に設けられている上記（１）から（３）のいずれか一項に記載の免震補助構造。
（５）上部構造体と、下部構造体と、前記上部構造体と前記下部構造体との間に位置する免振装置とを備える既存の免震構造において、前記上部構造体の壁面の一部に対し離間して対向する対向壁に設けられる衝撃吸収部材であり、
前記衝撃吸収部材は発泡樹脂体を有し、
前記発泡樹脂体は、前記壁面に対向する面である衝撃吸収面を有し、
前記衝撃吸収面は、前記壁面に設けられた凸部と相補的な関係にある凹部を備えることを特徴とする衝撃吸収部材。
【符号の説明】
【0063】
１０・・・・・上部構造体
１２・・・・・壁面
１４、１４ａ、１４ｂ・・・・・凸部
１５・・・・・先端面
１６・・・・・側周面
２０・・・・・下部構造体
２２・・・・・基礎
２４・・・・・擁壁
２６・・・・・対向壁
２８・・・・・主面
３０・・・・・免振装置
４０、４０’・・・・・衝撃吸収部材
４２、４２ａ、４２ｂ・・・・・発泡樹脂体
４３・・・・・側面
４４、４５・・・・・衝撃吸収面
４６、４６ａ、４６ｂ・・・・・凹部
４８・・・・・荷重分散板
５０・・・・・取付板
５２・・・・・固定具
５４・・・・・基板
１００、１２０・・・・・免振補助構造
２００、５００・・・・・免震構造
５１０・・・・・建物
５１２・・・・・側壁
５２０・・・・・擁壁内面
５２２・・・・・擁壁
５３０・・・・・衝撃吸収部材
５４０・・・・・免震装置
５５０・・・・・建物基礎
Ｄ・・・・・凹部の深さ
Ｈ・・・・・凸部の高さ
Ｉ・・・・・凹部の底面から前記凸部までの距離
ＩＩ・・・・・凹部を有しない領域と側面までの距離
ＩＩＩ、ＩＶ・・・・・発泡樹脂体と凸部との距離
１２・・・・・壁面
１４、１４ａ、１４ｂ・・・・・凸部
１５・・・・・先端面
１６・・・・・側周面
２０・・・・・下部構造体
２２・・・・・基礎
２４・・・・・擁壁
２６・・・・・対向壁
２８・・・・・主面
３０・・・・・免振装置
４０、４０’・・・・・衝撃吸収部材
４２、４２ａ、４２ｂ・・・・・発泡樹脂体
４３・・・・・側面
４４、４５・・・・・衝撃吸収面
４６、４６ａ、４６ｂ・・・・・凹部
４８・・・・・荷重分散板
５０・・・・・取付板
５２・・・・・固定具
５４・・・・・基板
１００、１２０・・・・・免振補助構造
２００、５００・・・・・免震構造
５１０・・・・・建物
５１２・・・・・側壁
５２０・・・・・擁壁内面
５２２・・・・・擁壁
５３０・・・・・衝撃吸収部材
５４０・・・・・免震装置
５５０・・・・・建物基礎
Ｄ・・・・・凹部の深さ
Ｈ・・・・・凸部の高さ
Ｉ・・・・・凹部の底面から前記凸部までの距離
ＩＩ・・・・・凹部を有しない領域と側面までの距離
ＩＩＩ、ＩＶ・・・・・発泡樹脂体と凸部との距離
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】