(57)【要約】【課題】  上部構造及び下部構造に固定されて、ダンパーの抵抗力に対して十分な耐力を有する架台を簡易に構築することが可能な建物の免震構造を提案する。【解決手段】  建物の基礎又は中間層において免震装置２０を配設することにより上部構造を長周期化する免震構造１であって、上部構造３及び下部構造４の所定の位置にそれぞれ固定された一対の架台１１，１２と、この一対の架台１１，１２を介して設置されるダンパー１３とを備え、上部構造３に固定された上側架台１１は、上部構造３に当接した状態で、上部構造３と上側架台１１とにまたがって配設された固定用プレート１１ａ，１１ｂにより挟持されることで固定されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の基礎又は中間層において免震装置を配設することにより上部構造を長周期化する免震構造であって、
前記上部構造及び下部構造の所定の位置にそれぞれ固定された一対の架台と、この一対の架台を介して設置されて、前記上部構造と前記下部構造との間に生じる変形を抑制するダンパーとを備え、
前記上部構造に固定された架台である上側架台は、前記上部構造に当接した状態で、前記上部構造と前記上側架台とにまたがって配設された固定用プレートにより挟持されることで固定されていることを特徴とする、免震構造。
【請求項２】
建物の基礎又は中間層において免震装置を配設することにより上部構造を長周期化する免震構造であって、
前記上部構造及び下部構造の所定の位置にそれぞれ固定された一対の架台と、この一対の架台を介して設置されて、前記上部構造と前記下部構造との間に生じる変形を抑制するダンパーとを備え、
前記下部構造に固定された架台である下側架台は、前記下部構造に当接した状態で、前記下部構造と前記下側架台とにまたがって配設された固定用プレートにより挟持されることで固定されていることを特徴とする、免震構造。
【請求項３】
前記固定用プレートが、前記上部構造にその前後方向に挿入された取付部材の張力により前記上部構造に圧着されていることを特徴とする、請求項１に記載の免震構造。
【請求項４】
前記固定用プレートが、前記下部構造にその前後方向に挿入された取付部材の張力により前記下部構造に圧着されていることを特徴とする、請求項２に記載の免震構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の基礎や特定の中間層に設けられて地震時の水平力の伝播を抑止する免震構造に関する技術であり、特に既存構造物を後から免震化する場合に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の基礎や特定の中間層において、全ての柱１０２の間に免震装置１２０を配設することでその水平剛性を低下させて、上部構造１０３への水平力の伝播を抑止する免震構造１０１は公知である（図４参照）。
【０００３】
また、前記免震構造１０１において、地震時等に変形が集中することにより免震装置より上の上部構造１０３と免震構造より下の下部構造１０４との間に大きな変形が生じる場合に、図４に示すように、一端が上部構造１０３側に連結され、他端が下部構造１０４側に連結されたダンパー１１３を水平に配設して、該ダンパー１１３の減衰力によりこの変形を制御する免震構造も公知である（例えば特許文献1）。
【特許文献１】特開２００２−２６６９３６号公報（［００２３］−［００３８］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記の免震構造１０１において、ダンパー１１３の設置の際、上部構造１０３及び下部構造１０４にそれぞれダンパー１１３の設置のための架台１１１，１１２を構築する必要がある。この架台１１１，１１２は、所定の形状に鉄筋コンクリート等により構成し、アンカー１１４等を介して上部構造１０３及び下部構造１０４の梁等に接続されている。
【０００５】
ところが、このような従来の免震構造は、以下に示す問題点を有している。
（１）架台と梁との接合部に生じる曲げモーメントに抵抗するために、アンカーが引張力を負担するが、比較的断面積の小さい梁に打設するため、必要な本数のアンカーを打設することができず、ダンパーの抵抗力に対して十分な耐力を有した構造を構築することができない場合がある。
（２）断面積が比較的小さい梁に、アンカーを打設して架台を接続するため、該アンカーの定着破壊が早期に生じて、ダンパーの抵抗力に対して必要とされる耐力を有していない場合がある。
【０００６】
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであり、上部構造及び下部構造に固定されて、ダンパーの抵抗力に対して十分な耐力を有する架台を簡易に構築することが可能な建物の免震構造を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、建物の基礎又は中間層において免震装置を配設することにより上部構造を長周期化する免震構造であって、前記上部構造及び下部構造の所定の位置にそれぞれ固定された一対の架台と、この一対の架台を介して設置されて、前記上部構造と前記下部構造との間に生じる変形を抑制するダンパーとを備え、前記上部構造に固定された架台である上側架台は、前記上部構造に当接した状態で、前記上部構造と前記上側架台とにまたがって配設された固定用プレートにより挟持されることで固定されていることを特徴としている。
【０００８】
同様に、請求項２に記載の発明は、建物の基礎又は中間層において免震装置を配設することにより上部構造を長周期化する免震構造であって、前記上部構造及び下部構造の所定の位置にそれぞれ固定された一対の架台と、この一対の架台を介して設置されて、前記上部構造と前記下部構造との間に生じる変形を抑制するダンパーとを備え、前記下部構造に固定された架台である下側架台は、前記下部構造に当接した状態で、前記下部構造と前記下側架台とにまたがって配設された固定用プレートにより挟持されることで固定されていることを特徴としている。これは、例えば、梁が床面から立ち上がる逆梁構造に対して有効となる。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の免震構造であって、前記固定用プレートが、前記上部構造にその前後方向に挿入された取付部材の張力により前記上部構造に圧着されていることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の免震構造であって、前記固定用プレートが、前記下部構造にその前後方向に挿入された取付部材の張力により前記下部構造に圧着されていることを特徴としている。
【００１１】
かかる免震構造は、固定用プレートにより架台を梁等に固定する構成であり、ダンパーの抵抗力により生じる架台と梁との接合部の曲げモーメントやせん断力に対して、固定用プレートと架台又は梁との摩擦力により抵抗するため、架台や梁に引張力等が付与されて破損することがない。また、アンカーを設置することなく、あるいは従来に比べて少ない本数のアンカーを設置することにより、架台の梁への固定が可能となるため、架台を小型化、及び断面積の小さい梁への架台の固定が可能となる。また、前記架台と梁とは、取付部材の圧着力により横拘束されているため、アンカーの定着強度を高めることを可能としている。ここで、本明細書における梁の前後とは、梁の材軸方向に対して水平且つ直角に交わる方向をいう。
【００１２】
また、前記固定用プレートは、所要の強度と厚さを有する長方形状の鋼板からなり、前記上側架台及び前記上部構造又は前記下側架台及び前記下部構造の前後に配設されて、取付け部材の張力で架台の耐力を容易に調整することを可能としている。
【００１３】
また、前記固定用プレートが、前記架台の略２倍の高さ、且つ略同じ幅の長方形状の鋼板からなり、前記上側架台及び前記上部構造又は前記下側架台及び前記下部構造の前後にそれぞれ１枚配設されていれば、プレートと架台又は梁との引張側の摩擦力に加えて圧縮側の引張力により、より大きな抵抗モーメントを発現するため、架台の小型化につながり好適である。
【００１４】
さらに、前記取付部材は、前記上側架台及び前記上部構造又は前記下側架台及び前記下部構造の前後方向にバランスよくそれぞれ複数本挿通されていれば、架台と梁とをその前後から固定用プレートにより強固に圧着、挟持することが可能となり好適である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、建物の免震構造において、ダンパーの抵抗力に対して十分な耐力を有する架台が、固定用プレートにより挟持するのみで簡易に構築することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。
【００１７】
＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施の形態（以下、単に「第１実施形態」という場合がある）に係る免震構造を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は上側の架台に作用する応力を示す説明図である。なお、説明において「前」「後」は、図１（ｂ）に示す方向に統一するものとする。
【００１８】
第１実施形態に係る免震構造１は、図１に示すように、既存の建物の柱２の中間に免震装置２０を介装することにより、水平剛性を低下させて上部構造３を長周期化するものであり、上部構造３と下部構造４の所定の位置にそれぞれ固定された架台１１，１２と、この架台１１，１２に固定されて上部構造３と下部構造４との間に生じる変形を抑制するダンパー１３とからなるダンパーの設置構造１０を有している。
【００１９】
上部構造３に固定される架台（以下、「上側架台」という）１１は、上部構造３の梁３ａの下面に固定され、下部構造４に固定される架台（以下「下側架台」という）１２は、柱２の側面と床版４ａの上面に固定されている。
【００２０】
上側架台１１の上部構造３の梁３ａへの固定は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、それぞれ２枚の長方形状の前側固定用プレート１１ａ、及び後側固定用プレート１１ｂを、梁３ａの前後方向から、４本ずつ計８本の取付部材であるＰＣ鋼棒１１ｃにより、そのプレストレス力で圧着させて挟持することにより行われる。以下、「前側固定用プレート１１ａ」と「後側固定用プレート１１ｂ」を区別しないときは、「固定用プレート１１ａ，１１ｂ」と称することとする。
【００２１】
ここで、各固定用プレート１１ａ，１１ｂは、縦長の長方形状に形成されており、前側固定用プレート１１ａは、その上半分が梁３ａの前面、下半分が上側架台１１の前面に固定され、後側固定用プレート１１ｂは、その上半分が梁３ａの後面、下半分が上側架台１１の後面に固定されている。つまり、前側固定用プレート１１ａ及び後側固定用プレート１１ｂは、それぞれ梁３ａと上側架台１１とにまたがって配置されている。また、各固定用プレート１１ａ，１１ｂには、それぞれ、後記する梁３ａと上側架台１１に形成されたＰＣ鋼棒挿通孔３ｂ，１１ｄに対応する位置にＰＣ鋼棒挿通孔が４箇所ずつ形成されている。
【００２２】
梁３ａには、２個ずつ２段に合計４個のＰＣ鋼棒挿通孔３ｂが形成されており、同様に、上側架台１１にもＰＣ鋼棒挿通孔が２個ずつ２段に合計４個のＰＣ鋼棒挿通孔１１ｄが形成されている。ＰＣ鋼棒１１ｃは、図１（ｂ）に示すように、各固定用プレート１１ａ，１１ｂのＰＣ鋼棒挿通孔と、梁３ａ及び上側架台１１にそれぞれ形成されたＰＣ鋼棒挿通孔３ｂ，１１ｄに挿通されており、前側固定用プレート１１ａ及び後側固定用プレート１１ｂを梁３ａ及び上側架台１１の前後に圧着している。
【００２３】
下側架台１２は、柱２と床版４ａとの角部に、ケミカルアンカーからなるアンカー１４を介して固定されている。なお、下側架台１２を固定するアンカー１４は、下側架台１２と下部構造４との固定を強固に行うことが可能であれば、ケミカルアンカーに限定されるものではない。また、上側架台１１と同様に、下側構造４の図示せぬ梁の上面に固定用プレート１１ａ，１１ｂとＰＣ鋼棒１１ｃを介して下側架台１２を固定する構成としてもよい。
【００２４】
ダンパー１３は、上側架台１１と下側架台１２に、それぞれダンパー取付部材１３ａを介して水平に設置されている。ここで、ダンパー１３の形式は、上部構造３と下部構造４との間の変形を抑制することが可能であれば限定されるものではなく、例えば摩擦ダンパー、鉛ダンパー、オイルダンパー、粘性ダンパー等を使用すればよい。
【００２５】
免震装置２０は、複数の軟質層と硬質層とを交互に積層して一体化されてなり、図１（ａ）に示すように、柱２の中間に設置されている。ここで、軟質層としては、天然ゴムあるいは合成ゴムを主成分とした材質のものを使用すればよく、硬質層には、鋼板、アルミ板等を使用すればよい。なお、免震装置２０は、前記の限定されるものではなく、例えばローラ式免震装置やボールベアリング免震装置等、免震構造１において、その水平剛性を低下させて上部構造３を長周期化することが可能なものを適宜選定して採用すればよい。
【００２６】
次に、第１実施形態の免震構造１の構築方法について説明する。
【００２７】
（１）下側架台の構築
柱２の中間部を切断し、免震装置２０を配置した免震構造１において、下側の柱２と床版４ａにアンカー孔を穿孔したのち、アンカー１４を設置する。このとき、アンカー１４は、柱２と床版４ａとから突出されて状態で設置されている。次に鉄筋を配筋した後、型枠を設置してコンクリートを打設することにより下側架台１２を構築する。ここで、第１実施形態では、下側架台１２を現場施工により構築するものとしたが、これに限定されるものではなく、予め工場製作されたプレキャスト部材を用いることにより、現場での施工を省略してもよい。
【００２８】
（２）上側架台の構築
次に、梁３ａの、上側架台１１に対応する位置にアンカー孔を穿孔したのち、アンカー（図示せず）を設置する。そして、このアンカーを利用して配筋を行った後、所定の位置にＰＣ鋼棒挿入孔１１ｄとしてのシース管の配置、及び型枠の設置を行い、コンクリートを打設することにより上側架台１１を構築する。また、梁３ａに、その内部に配筋された鉄筋を避けた所定の位置を穿孔した後、シース管を配置してＰＣ鋼棒挿入孔３ｂを形成する。そして、梁３ａの前面及び架台１１の前面に前側固定用プレート１１ａを、梁３ａの後面及び架台１１の後面に後側固定用プレート１１ｂをあてがい、ＰＣ鋼棒挿入孔３ｂ，１１ｄにＰＣ鋼棒１１ｃを挿通させる。
ここで、上側架台１１の構築と梁３ａのＰＣ鋼棒挿入孔３ｂの構築の順序は限定されるものではない。また、上側架台１１の構築の際にＰＣ鋼棒挿入孔１１ｄを形成した後、ＰＣ鋼棒１１ｃを挿入する構成としたが、上側架台１１の構築とともに予めＰＣ鋼棒１１ｃを配設する構成としてもよい。
【００２９】
打設したコンクリートが所定の強度に達した後に、上側架台１１と梁３ａに配置されたＰＣ鋼棒１１ｃに、プレストレスを付与することにより前側固定用プレート１１ａと後側固定用プレート１１ｂを梁３ａ及び上側架台１１に圧着させる。
なお、第１実施形態では、上側架台１１を、現場施工により構築するものとしたが、予め製作されたプレキャスト部材を用いることで、アンカーを要することなく、固定用プレート１１ａ，１１ｂとＰＣ鋼棒１１ｃにより固定する構成としてもよい。
【００３０】
（３）ダンパーの設置
続いて、上側架台１１及び下側架台１２にそれぞれダンパー１３に対応する位置にダンパー取付部材１３ａを設置して、ダンパー１３を設置することにより、免震構造１を完成させる。なお、ダンパー取付部材１３ａの上側架台１１への設置は、ＰＣ鋼棒１１ｃにプレストレスを付与する前でもよい。また、ダンパー取付部材１３ａの架台１１，１２への取付方法は限定されるものではなく、例えば、予め架台１１，１２の所定の位置にボルトを配置しておくことにより、このボルトにナットを介して締着することにより固定してもよい。
【００３１】
以上のように構築された免震構造１は、ダンパー１３の抵抗力Ｐにより生じる曲げモーメントＭに対して、ダンパー１３側の固定用プレート１１ａ，１１ｂにより引張力Ｔを負担することで、必要な耐力を有している（図１（ｃ）参照）。
また、固定用プレート１１ａ，１１ｂとＰＣ鋼棒１１ｃによる圧着力により、梁３ａ及び上側架台１１のコンクリートが拘束されるため、アンカーの定着強度が高まり、従来に比べて耐力的に優れている。
また、せん断力に対しても、固定用プレート１１ａ，１１ｂが負担するため、アンカーを配置しない構成や、少数のアンカーの配置による架台の構築が可能となる。
【００３２】
したがって、第１実施形態に係る免震構造１は、従来に比べて優れた耐力を有するため、架台の小断面化が可能となるとともに、アンカー施工の省略が可能となるため、施工性に優れている。また、固定用プレート１１ａ，１１ｂとＰＣ鋼棒１１ｃとの圧着力により、コンクリートを拘束してその耐力を強化するため、梁のコンクリート強度や断面の大きさに制限されずに構築することが可能である。
【００３３】
＜第２の実施の形態＞
図２は、第２の実施の形態（以下、単に「第２実施形態」という場合がある）に係る免震構造１’を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は上側架台に作用する応力を示す説明図である。
【００３４】
第２実施形態による免震構造１’は、図２（ａ）に示すように、既存の建物の梁３ａと上側架台１１の前後にそれぞれ１枚の長方形状の固定用プレート１１ａ’，１１ｂ’が配置されたダンパーの設置構造１０’を有している。この構成により、図２（ｂ）に示すように、水平方向に付与されるダンパー１３の抵抗力Ｐにより、上側架台１１に曲げモーメントＭが発生した場合でも、引張力Ｔ及び圧縮力Ｃに対して、固定用プレート１１ａ’，１１ｂ’と梁３ａ及び固定用プレート１１ａ’ ，１１ｂ’と上側架台１１との圧着面の摩擦力ｆを抵抗モーメントに用いることが可能となるため、上側架台１１の小型化が可能となる。
【００３５】
なお、第２実施形態の免震構造１’によるその他の作用効果は、第１実施形態の免震構造１の作用効果と同様なため、詳細な説明は省略する。
また、第２実施形態に係る免震構造１’の構築方法は、第１実施形態で記載した方法と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００３６】
＜第３の実施の形態＞
図３は、第３の実施の形態（以下、単に「第３実施形態」という場合がある）に係る上側架台を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は該上側架台の取付状況を示す断面図である。
【００３７】
第３実施形態による免震構造は、図３に示すように、矩形状の鋼板を箱型に組み合わせた上側架台１１”を、既存の建物の梁３ａに固定するものである。図３（ａ）に示すように、上側架台１１”は、架台１１”を形成する鋼板のうち、その前後に配設された鋼板は、前側固定用プレート１１ａ”及び後側固定用プレート１１ｂ”として、梁３ａとの接合に必要な長さが上側架台１１”の上面１１ｅ”から突出する長さを有している。そして、この各固定用プレート１１ａ”，１１ｂ”の突出部分には、それぞれＰＣ鋼棒挿入孔１１ｆが４箇所ずつ形成されている。
【００３８】
上側架台１１”の梁３ａへの固定は、まず、梁３ａに、その内部に配筋された鉄筋を避けた所定の位置を穿孔してＰＣ鋼棒挿入孔３ｂを形成する。そして、梁３ａの前面に前側固定用プレート１１ａ”を、梁３ａの後面に後側固定用プレート１１ｂ”が配置されるように上側架台１１”を配置し、ＰＣ鋼棒挿入孔３ｂ，１１ｆにＰＣ鋼棒１１ｃを挿通させる。
【００３９】
次に、ＰＣ鋼棒１１ｃに、プレストレスを付与することにより前側固定用プレート１１ａと後側固定用プレート１１ｂを梁３ａに圧着させる。なお、各固定用プレート１１ａ”，１１ｂ”と梁３ａとの間に隙間が形成される場合には、充填材を当該隙間に充填する等、公知の方法により隙間を埋めた後、ＰＣ鋼棒１１ｃにプレストレスを付与するものとする。
なお、第３実施形態に係る免震構造のその他の構築方法は、第１実施形態で記載した方法と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００４０】
以上のように構成された第３実施形態の免震構造は、架台１１”を鋼板により箱型形状に形成されているため、コンクリート製の架台に比べると、軽量なため、梁３ａへの固定作業を比較的容易に行うことが可能となる。
また、上側架台１１”は、鋼材により構成されているため、架台の軽量・小型化が可能となる。
なお、第３実施形態の免震構造によるその他の作用効果は、第１実施形態の免震構造１の作用効果と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００４１】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明したが、本発明は前記各実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、前記各実施形態では、一方の架台を上部構造の梁に固定用プレートを介して固定するものとしたが、これに限定されるものではなく、下部構造の梁に一方の架台を固定用プレートを介して固定したり、両架台をそれぞれ上部構造及び下部構造の梁に固定用プレートを介して固定してもよい。
【００４２】
また、前記第１実施形態及び第２実施形態では、計８本のＰＣ鋼棒により固定用プレートを圧着して架台を固定する構成としたが、ダンパーの架台として十分な耐力を有するように固定することが可能であれば、ＰＣ鋼棒の本数は限定されるものではない。
また、取付部材としてＰＣ鋼棒を使用するものとしたが、固定用プレートを圧着して架台の梁への固定を可能とするものであれば、ＰＣ鋼棒に限定されるものではない。
【００４３】
また、前記第１実施形態及び第２実施形態では、各架台を鉄筋コンクリートにより構築するものとしたが、ダンパーの抵抗力に対して十分な耐力を有するものであれば、これに限定されるものではない。
また、固定用プレートとして長方形状の鋼板を使用するものとしたが、固定用プレートの形状は限定されるものではなく、梁や架台の形状等に応じて適宜設定すればよい。
【００４４】
また、固定用プレートとして使用される鋼板の厚みは、架台の形状、想定されるダンパーの反力などに応じて適宜設定すればよい。
また、前記各実施形態において、固定用プレートを前後にそれぞれ１枚ずつ又は２枚ずつ配設する構成としたが、これに限定されるものではなく、架台の形状に応じて３枚以上の固定用プレートにより固定してもよいことはいうまでもない。
【００４５】
また、第３実施形態の免震構造として、上側架台を箱型に形成するものとしたが、ダンパーの抵抗力に対する架台自身の耐力が不十分な場合には、上側架台の内部に補助部材を配設することにより補強する構成としてもよいことはいうまでもない。
また、第３実施形態の免震構造として、鋼板を組み合わせることにより上側架台を形成するものとしたが、例えばＨ形鋼を利用して形成してもよく、ダンパーの抵抗力に対して十分な耐力を有するものであれば、架台を構築する部材は限定されるものではない。
【００４６】
また、前記各実施形態では、既存の建物に本発明の免震構造を構築する構成としたが、新設する建物に、本発明の免震構造を採用してもよいことはいうまでもない。
また、前記各実施形態では、柱と梁で構成されたラーメン構造の建物に本発明の免震構造を構築する構成としたが、例えば、壁式構造に採用してもよく、本発明の免震構造を適用する建物の建築構造は限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１の実施の形態に係る免震構造を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は上側架台に作用する応力を示す説明図である。
【図２】第２の実施の形態に係る免震故造を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は上側架台に作用する応力を示す説明図である。
【図３】第３の実施の形態に係る上側架台を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は該上側架台の取付状況を示す断面図である。
【図４】従来の免震構造を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１，１’  免震構造
２      柱
３      上部構造
３ａ    梁
４      下部構造
４ａ    床版
１０，１０’  ダンパーの設置構造
１１    上側架台
１１ａ，１１ａ’，１１ａ”  前側固定用プレート（固定用プレート）
１１ｂ，１１ｂ’，１１ｂ”  後側固定用プレート（固定用プレート）
１１ｃ  ＰＣ鋼棒（取付部材）
１２    下側架台
１３    ダンパー
【図１】
2006037607.tif 000003
【図２】
2006037607.tif 000004
【図３】
2006037607.tif 000005
【図４】
2006037607.tif 000006