(57)【要約】【課題】鉄筋コンクリート柱の下端部に免震装置を設置する免震改修の作業効率を向上させる。【解決手段】免震構造物１０は、鉄筋コンクリート柱３０に下端部３２の周囲に設けられた鋼管５０と、鋼管５０に接合された鉄骨梁７０と、鋼管５０を支持する免震装置３８と、鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２と鋼管５０との隙間に充填された充填材Ｊと、鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２の外周部３２Ｂに形成された凹部３４と、鋼管５０の内壁５０Ｂに設けられた凸部５４と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋コンクリート柱の下端部の外周部に柱側軸力伝達手段を設ける工程と、
複数に分割され内壁に鋼管側軸力伝達手段が設けられた鋼管を、前記柱側軸力伝達手段の周囲に取り付ける工程と、
前記鉄筋コンクリート柱の下端部と前記鋼管との隙間に充填材を充填すると共に前記鋼管に鉄骨梁を接合する工程と、
前記鉄骨梁をジャッキで支持する工程と、
前記鋼管の下方の前記鉄筋コンクリート柱を切り取る工程と、
前記鋼管を支持する免震装置を設置する工程と、
前記ジャッキを撤去する工程と、
を備える免震改修工法。
【請求項２】
鉄筋コンクリート柱の下端部の周囲に設けられた鋼管と、
鋼管に接合された鉄骨梁と、
前記鋼管を支持する免震装置と、
前記鉄筋コンクリート柱の下端部と前記鋼管との隙間に充填された充填材と、
前記鉄筋コンクリート柱の下端部と前記鋼管とに設けられ、前記充填材を介して前記鉄筋コンクリート柱に作用する軸力を前記鋼管に伝達する軸力伝達手段と、
を備えた免震構造。
【請求項３】
鉄筋コンクリート柱の外周部及び前記鋼管を貫通する貫通ボルトが設けられている、
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、免震改修工法及び免震構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、建物の中間階の柱の一部に免震装置を設置する中間階免震構造に関する技術が開示されている。この先行技術では、免震装置が設置される柱の外周に鋼板が巻装され、当該鋼板脚部の内周側には基端部を下階に固定支持された柱脚部鉄筋が配設されている。
【０００３】
特許文献２には、既存建物の下層階増築工法に関する技術が開示されている。この先行技術では、比較的低層の既存建物における１階部分などの下層階をそれより上階部分を押し上げて増築している。
【０００４】
ここで、既存の鉄筋コンクリート柱の下端部に免震装置を設置する免震改修においては、鉄筋コンクリート柱の下端部を切断するために、予めジャッキで鉄筋コンクリート柱を支持する必要がある。そして、通常、ジャッキの支持受けとなる仮設のデッキやブラケット等を鉄筋コンクリート柱に構築している。また、鉄筋コンクリート柱の下端部に免震装置を設置した後、デッキやブラケット等を撤去している。
【０００５】
よって、鉄筋コンクリート柱の下端部に免震装置を設置する免震改修の作業効率の向上において、改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１５５１３１号公報
【特許文献２】特開２００５−２６４５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事実を鑑み、鉄筋コンクリート柱の下端部に免震装置を設置する免震改修の作業効率を向上させることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、鉄筋コンクリート柱の下端部の外周部に柱側軸力伝達手段を設ける工程と、複数に分割され内壁に鋼管側軸力伝達手段が設けられた鋼管を、前記柱側軸力伝達手段の周囲に取り付ける工程と、前記鉄筋コンクリート柱の下端部と前記鋼管との隙間に充填材を充填すると共に前記鋼管に鉄骨梁を接合する工程と、前記鉄骨梁をジャッキで支持する工程と、前記鋼管の下方の前記鉄筋コンクリート柱を切り取る工程と、前記鋼管を支持する免震装置を設置する工程と、前記ジャッキを撤去する工程と、を備える免震改修工法である。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、分割された鋼管で、切断前の鉄筋コンクリート柱の下端部を周囲から取り囲み、鉄筋コンクリート柱の下端部と鋼管との間に充填材を充填すると共に、鋼管に鉄骨梁を接合する。これにより、鉄筋コンクリート柱に作用する軸力を、柱側軸力伝達手段、鋼管側軸力伝達手段及び充填材を介して鋼管及び鉄骨梁に伝達可能となる。そして、鉄骨梁を支持受けとしてジャッキで支持し、鉄筋コンクリート柱の下端部を切り取り、鋼管を支持する免震装置を設置して、ジャッキを撤去する。
【００１０】
よって、ジャッキの支持受けとなる仮設のデッキやブラケット等を鉄筋コンクリート柱に構築し、免震改修後にこれを撤去する必要がない。したがって、鉄筋コンクリート柱の下端部に免震装置を設置する免震改修の作業効率が向上する。
【００１１】
請求項２の発明は、鉄筋コンクリート柱の下端部の周囲に設けられた鋼管と、鋼管に接合された鉄骨梁と、前記鋼管を支持する免震装置と、前記鉄筋コンクリート柱の下端部と前記鋼管との隙間に充填された充填材と、前記鉄筋コンクリート柱の下端部と前記鋼管とに設けられ、前記充填材を介して前記鉄筋コンクリート柱に作用する軸力を前記鋼管に伝達する軸力伝達手段と、を備えた免震構造である。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、鉄筋コンクリート柱に作用する軸力を、軸力伝達手段によって充填材を介して鉄筋コンクリート柱の下端部の周囲に設けた鋼管に伝達させる構造とすることで、鋼管に接合された鉄骨梁を支持受けとしてジャッキで鉄筋コンクリート柱を支持できる。
【００１３】
よって、ジャッキの支持受けとなる仮設のデッキやブラケット等を構築し、改修後にこれを撤去する必要がないので、鉄筋コンクリート柱の下端部に免震装置を設置する免震改修の作業効率が向上する。
【００１４】
請求項３の発明は、鉄筋コンクリート柱の外周部及び前記鋼管を貫通する貫通ボルトが設けられている、請求項１に記載の免震構造である。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、鉄筋コンクリート柱の外周部及び鋼管を貫通ボルトが貫通しているので、鉄筋コンクリート柱に作用する軸力を鋼管により確実に伝達させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、鉄筋コンクリート柱の下端部に免震装置を設置する免震改修の作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の免震構造が適用された免震構造物の要部の図２の１−１線に沿った垂直断面図である。
【図２】本実施形態の免震構造が適用された免震構造物の要部の図１の２−２線に沿った水平断面図である。
【図３】鋼管ユニットが分割した状態を示す平面図である。
【図４】本実施形態の免震改修工程を（Ａ）〜（Ｄ）に順番に示す工程図である。
【図５】本実施形態の免震改修工程を（Ａ）〜（Ｅ）に順番に示す工程図である。
【図６】比較例の免震改修工程を（Ａ）〜（Ｅ）に順番に示す図５に対応する工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜実施形態＞
本発明の一実施形態に係る免震構造について説明する。
［構造］
先ず、本実施形態の免震構造が適用された免震構造物１０の要部構造を説明する。
【００１９】
なお、図１及び図５（Ｅ）に示す免震構造物１０は、既存構造物１１（図５（Ａ）参照）が免震改修された構造物である。
【００２０】
図１に示すように、免震構造物１０は、既存基礎２０を補強した補強基礎２１（図５（Ａ）も参照）に免震装置３８が設置され、この免震装置３８に鋼管５０が支持されている。なお、本実施形態では、免震装置３８は積層ゴムを用いているが、これに限定されない。また、鋼管５０の底部には、底板５２が接合され、この底板５２を免震装置３８が支持している。
【００２１】
鋼管５０の外周部５０Ａには、Ｈ形鋼で構成された鉄骨梁７０が接合されている。鉄骨梁７０は、基礎梁として機能し、基礎階のスラブ２２を支持している。また、鉄骨梁７０は、鋼管５０の外周部５０Ａに接合されたブラケット７２と、ブラケット７２に接合された梁本体７４と、で構成されている。本実施形態では、ブラケット７２と梁本体７４とは、図示していない接合プレートを介してボルト接合されている。また、鋼管５０の内壁５０Ｂには、コッターとして機能する凸部５４が設けられている。
【００２２】
鋼管５０内には、鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２が挿入されている。下端部３２の下端面３２Ａは、鋼管５０の底部に接合された底板５２に接触又は近接している。また、鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２の外周部３２Ｂには、コッターとして機能する凹部３４が形成されている。なお、鋼管５０の内壁５０Ｂの凸部５４と、鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２の外周部３２Ｂの凹部３４と、は上下方向の位置が略同じ位置になるように設けられている。
【００２３】
鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２の外周部３２Ｂと鋼管５０との隙間には、コンクリートやモルタル等の充填材Ｊが充填されている。また、本実施形態では、鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２の外周部３２Ｂ、鋼管５０及び充填材Ｊを貫通ボルト６０が、貫通している。
【００２４】
図２に示すように、鋼管５０の外周部５０Ａ及び鉄骨梁７０には、外ダイアフラム８０が接合されている。なお、外ダイアフラム８０は、図２及び図３以外では図示を省略している。また、ブラケット７２及び外ダイアフラム８０が接合された状態の鋼管５０を鋼管ユニット８８とする。
【００２５】
図３に示すように、鋼管５０は二つに分割された分割鋼管５１及び分割鋼管５３で構成されている。分割鋼管５１及び分割鋼管５３は、それぞれ接合フランジ５１Ａ及び接合フランジ５３Ａが設けられている。鋼管５０に接合されている外ダイアフラム８０も分割ダイアフラム８１及び分割ダイアフラム８３に分割されている。そして、分割鋼管５１、５３、ブラケット７２及び分割ダイアフラム８１、８３が接合され、分割鋼管ユニット８５、８７を構成している。
【００２６】
図２に示すように、分割鋼管５１の接合フランジ５１Ａと分割鋼管５３の接合フランジ５３Ａとが重ね合わされてボルト接合されることで一体化し、鋼管ユニット８８となる。
【００２７】
［免震改修工程］
次に、既存構造物１１（図５（Ａ））を免震改修して免震構造物１０（図1及び図５（Ｅ）とする免震改修工程の一例について説明する。
【００２８】
図５（Ａ）に示す既存構造物１１は、鉄筋コンクリート製の構造物である。そして、既存構造物１１の既存基礎２０の上に補強基礎２１を打設して補強する。図１に示すように、鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２の外周部３２Ｂを斫り、凹部３４を形成する。また、下端部３２に貫通ボルト６０が貫通する貫通孔（図示略）を形成する。
【００２９】
図４（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、鋼管ユニット８８（鋼管５０）を鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２の周囲に設ける。ことのき、分割鋼管ユニット８５（分割鋼管５１（図３参照））及び分割鋼管ユニット８７（分割鋼管５１（図３参照））で、鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２を挟むように設置し、分割鋼管５１の接合フランジ５１Ａと分割鋼管５３の接合フランジ５３Ａとを重ね合わせてボルト接合することで一体化し、鋼管ユニット８８とする（図１及び図２も参照）。
【００３０】
また、図１及び図２に示すように、鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２の外周部３２Ｂ及び鋼管５０に、貫通ボルト６０を貫通させ、ナットで固定する。これにより、鋼管ユニット８８が、鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２に仮固定される。
【００３１】
図４（Ｂ）及び図５（Ｃ）に示すように、鋼管５０に接合されたブラケット７２に梁本体７４を接合する。また、図５（Ｃ）に示すように、鉄骨梁７０にスラブ２２を打設する。
【００３２】
図４（Ｃ）に示すように、鋼管５０と鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２との隙間に充填材Ｊを充填する。このとき、充填材Ｊが下から漏れ出ないように、鋼管５０の下端部５０Ｃと鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２の下端３２Ｃとの隙間を封止部材５９で封止する。
【００３３】
充填材Ｊが固化すると、鉄筋コンクリート柱３０に作用する軸力が、図１に示す鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２の凹部３４、鋼管５０の凸部５４及び充填材Ｊを介して鋼管５０に伝達可能となる。
【００３４】
図４（Ｄ）及び図５（Ｄ）に示すように、鉄骨梁７０の下の補強基礎２１及び既存基礎２０にジャッキ１５０を設置し、鉄骨梁７０をジャッキ１５０で支持する（図１も参照）。そして、鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２の鋼管５０の下側の部位３３を切り取り、鋼管５０の底部に底板５２（図５（Ｄ）及び図１参照）を接合する。
【００３５】
なお、前述したように、図１に示す鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２の凹部３４、鋼管５０の凸部５４及び充填材Ｊを介して鋼管５０に伝達されるので、鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２の部位３３を切り取っても、鋼管５０に接合された鉄骨梁７０を支持受けとしてジャッキ１５０で支持することができる。
【００３６】
図１及び図５（Ｅ）に示すように、鋼管５０に接合された底板５２と補強基礎２１との間（切り取った部位３３（図４（Ｄ）参照））に免震装置３８を設置したのち、ジャッキ１５０（図１及び図５（Ｄ）参照）を撤去する。
【００３７】
なお、貫通ボルト６０を免震改修後に撤去してもよいし、そのまま残しておいてもよい。
【００３８】
＜作用及び効果＞
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３９】
鋼管５０は二つに分割された分割鋼管５１及び分割鋼管５３で構成され、ブラケット７２及び分割ダイアフラム８１、８３が接合され分割鋼管ユニット８５、８７を構成している。
【００４０】
そして、分割鋼管５１（分割鋼管ユニット８５）と分割鋼管５３（分割鋼管ユニット８７）とで、切断前の鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２を周囲から取り囲むことで、鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２に鋼管５０（鋼管ユニット８８）を設けることができる。
【００４１】
鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２と鋼管５０との間に充填材Ｊを充填することで、鉄筋コンクリート柱３０に作用する軸力を、鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２の凹部３４、鋼管５０の凸部５４及び充填材Ｊを介して鋼管５０に伝達可能となる。
【００４２】
よって、鉄骨梁７０を支持受けとしてジャッキ１５０で支持し、鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２における鋼管５０の下側の部位３３を切り取り、鋼管５０を支持する免震装置３８を設置することができる。
【００４３】
ここで、本発明が適用されていない比較例の免震改修工程について、図６を用いて説明する。比較例では、基礎梁は鉄筋コンクリート梁７００である。
【００４４】
図６（Ａ）に示すように、既存構造物１１は、鉄筋コンクリート製の構造物である。そして、既存構造物１１の既存基礎２０の上に補強基礎２１を打設して補強する。
【００４５】
図６（Ｂ）に示すように、ジャッキ１５０の支持受けとなるデッキやブラケット等の仮設支持受部材８００を鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２に構築する。そして、補強基礎２１及び既存基礎２０にジャッキ１５０を設置し、仮設支持受部材８００をジャッキ１５０で支持する。
【００４６】
図６（Ｃ）に示すように鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２の下方部分を切り取る。
【００４７】
図６（Ｄ）に示すように、免震装置３８を設置したのち、ジャッキ１５０を撤去すると共に、仮設支持受部材８００を撤去する。
【００４８】
図６（Ｅ）に示すように鉄筋コンクリート梁７００にスラブ２２を打設する。
【００４９】
このように、比較例では、ジャッキ１５０の支持受けとなるデッキやブラケット等の仮設支持受部材８００を鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２に構築し、免震改修後に撤去している。
【００５０】
これに対して、本実施形態では、鉄骨梁７０をジャッキ１５０の支持受けとして利用しているので、デッキやブラケット等の仮設支持受部材８００を鉄筋コンクリート柱３０に構築する必要がないし、これを撤去する必要もない。
【００５１】
したがって、鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２に免震装置３８を設置する免震改修の作業効率が向上する。また、本実施形態では、スラブ２２を先行して打設することができるので（図５（Ｃ）を参照）、この点においても作業効率が向上する。
【００５２】
なお、本実施形態では、貫通ボルト６０によって鋼管ユニット８８が、鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２に仮固定される。また、鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２の外周部３２Ｂ、鋼管５０及び充填材Ｊを貫通ボルト６０が貫通しているので、鉄筋コンクリート柱３０に作用する軸力を鋼管５０により確実に伝達させることができる。
【００５３】
また、実施形態では、鋼管５０及び鉄骨梁７０には、曲げ変形に抵抗する外ダイアフラム８０が接合されているので、ジャッキ１５０で支持する際の鉄骨梁７０の曲げ変形が抑制される。
【００５４】
＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。
【００５５】
例えば、上記実施形態では、鋼管５０は二つに分割されていたが、これに限定されない。三つ以上に分割されていてもよい。
【００５６】
また、例えば、上記実施形態では、貫通ボルト６０が貫通していたが、貫通ボルト６０が貫通していなくてもよい。
【００５７】
また、例えば、上記実施形態では、鋼管５０には、外ダイアフラム８０が接合されていたが、外ダイアフラム８０が接合されていなくてもよい。
【００５８】
また、例えば、上記実施形態では、鉄筋コンクリート柱３０の軸力は、鉄筋コンクリート柱３０の下端部３２の凹部３４、鋼管５０の凸部５４及び充填材Ｊを介して鋼管５０に伝達されるが、これに限定されない。これらコッターとして機能する凹部３４及び凸部５４以外、例えば、スタッドによって軸力が伝達される構成であってもよい。
【００５９】
更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【符号の説明】
【００６０】
１０      免震構造物
１１      既存構造物
３０      鉄筋コンクリート柱
３２      下端部
３２Ｂ    外周部
３４      凹部（柱側軸力伝達手段の一例）
３８      免震装置
５０      鋼管
５０Ｂ    内壁
５４      凸部（鋼管側軸力伝達手段の一例）
６０      貫通ボルト
７０      鉄骨梁
１５０      ジャッキ
Ｊ      充填材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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