(57)【要約】【課題】免震装置が設けられた建物中間階の下層階及び上層階のレイアウトの自由度を高める。【解決手段】中間階免震建物１は、建物中間階５の梁５１の上面５１ｔに、免震装置４が設置され、免震装置４は、下部柱２１，２１間に架設された梁５１の中間部５１ｃに設置され、免震装置４の下面側には下部柱２１が設けられておらず、免震装置４の上面、または免震装置４に連結された免震基礎フーチング上に、建物中間階５よりも上方側に設けられた上層階部３を構成する上部柱３１が配置されている。【選択図】図２
2018059274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間階免震建物であって、
免震装置は梁の中間部に設置されていることを特徴とする中間階免震建物。
【請求項２】
前記免震装置の上面に、柱が構築されていることを特徴とする請求項１に記載の中間階免震建物。
【請求項３】
中間階免震建物の構築方法であって、
免震装置が設置された梁の一方の梁端部を建物下部躯体に固定し、他方の梁端部を鉛直方向に移動させて、前記免震装置の水平設置精度を調整する工程と、
前記梁の他方の梁端部を、前記免震装置の下方側に設けられた前記建物下部躯体に固定する工程と、
を含むことを特徴とする中間階免震建物の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物中間階に免震装置を備えた中間階免震建物と、その中間階免震建物の構築方法に関する。詳細は、梁の中間部上に免震装置が設置された中間階免震建物と、その免震装置の据え付け時の水平精度管理方法である。
【背景技術】
【０００２】
近年、地震の震動が建築構造物に伝わるのを防ぐために、積層ゴム支承などの免震装置を備えた建築構造物が広く施工されている。免震装置は、建物に作用する地震荷重を、その建物が保有している耐震性能よりも小さくして、建物の安全性を確保する。
このような免震装置を備えた免震構造形式は、免震装置の設置場所によって、基礎免震構造と、中間階免震構造に分類される。基礎免震構造は、免震装置が基礎下に配置されるもので、建物全てを免震化できる反面、既存建物を免震化するには高額費用を必要とし、更に免震装置には高軸力が加わるために免震装置が大口径化となる傾向がある。中間免震構造は、建物途中階に免震装置を設置するもので、免震層より上層階を免震化でき、低コストにて、既存建物の免震改修を行うことが出来るという特徴がある。
【０００３】
ところで、例えば特許文献１に開示されているように、免震装置は、免震層の下層階の躯体を構成する柱と、免震層の上層階の躯体を構成する柱との間に設けられている。
特許文献１に開示されたような免震構造では、免震装置の設置位置が、下層階の柱と上層階の柱との間に限られるため、上層階の柱のレイアウトが、下層階の柱の直上位置に限定されてしまう、という問題があった。
また、特許文献２には、免震装置を挟んだ上面側と下面側に其々、プレキャストコンクリート製の免震フーチングを配置して接合させた免震構造が提案されている。特許文献２の免震構造は、建設現場でコンクリート打設を行う必要がなく、短工期にて免震構造を構築できる反面、免震装置の上下に其々、免震フーチングを設けて建物躯体と接合されており、建物の計画上、建物居住階の天井高さに制約を及ぼす、という問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４３０３１号公報
【特許文献２】特許第５２３２１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、免震装置が設けられた建物中間階を含む上層階側の柱の配置位置が、建物中間階より下層階側の柱位置に限定されることなく、上層階側と下層階側で柱位置が異なり、建物居室部分のレイアウトの自由度を高めることが可能な中間階免震建物と、中間階免震建物の構築方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、建物中間階に免震装置が設けられた中間階免震建物として、直下に柱が存在しない梁の中間部上に免震装置を設置し、その免震装置上に建物上部躯体を配置することで、下層階側と上層階側では異なる柱位置による建物架構が実現できることに着眼し、本発明の中間階免震建物に至った。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の中間階免震建物は、免震装置は梁の中間部に設置されていることを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、免震装置上に設けられる建物上部躯体の上部柱は、建物下部躯体の柱位置に規制されることなく、建物上部躯体と建物下部躯体では柱位置をずらすことが可能であり、建物上部躯体のレイアウトの自由度を高めることができる。
また、本発明では、免震装置の直下に柱が設けられていないことで、建物下部躯体の内部空間を広く活用することができる。よって、建物下部躯体のレイアウトに影響を受けることなく、中間階免震建物を実現することができる。
【０００９】
本発明の中間階免震建物は、上述の構成に加えて、免震装置の上面に、柱が構築されていることを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、免震装置上に、免震フーチングや梁を配置することなく、建物上部躯体の柱が設けられていることで、免震装置が設けられた建物中間階にあっては、建物居住空間として利用できる天井高さを大きく確保することができる。また、免震装置上に建物上部躯体の柱が接続されていることで、建物中間階の階高を低く抑えることができるとともに、柱が作用する軸力やせん断力を直接、免震装置に伝達できる。
【００１１】
本発明の中間階免震建物の構築方法は、免震装置が設置された梁の一方の梁端部を建物下部躯体に固定し、他方の梁端部を鉛直方向に移動させて、免震装置の水平設置精度を調整する工程と、梁の他方の梁端部を、免震装置の下方側に設けられた建物下部躯体に固定する工程と、を含むことを特徴とする。具体的には、建物下部躯体上に免震装置を設置する梁を架設する場合は、上方に凸となるよう反らせた状態の梁の一方の梁端部を、建物下部躯体の下部柱上に架設した後、梁の他方の梁端部を昇降手段によって鉛直方向に移動させて、梁の上面位置が略水平になるように梁の傾斜調整を行う。
【００１２】
このような構成によれば、上方に凸となるようなムクリを設けた梁を用いた場合であっても、梁上に免震装置を設置する際には梁の上面位置を略水平にして免震装置を設置し、その後建物上部躯体を構築する段階において、免震装置の水平設置精度を調整することで、梁の中間部上に免震装置が設けられた中間階免震建物であっても、免震装置を所定の水平設置精度で設置できる。
また、梁の上面に設置された免震装置の設置方法は、免震装置を梁に設置した後、梁の他方の梁端部を鉛直方向に移動させながら、所定の水平設置精度を確保し、あと施工によって、免震装置が設置された梁を建物下部躯体に固定するものである。すなわち、梁の中間部上に免震装置を据え付けるにあたり、予め建物下部躯体に梁材を固定する場合における、免震装置を設置した際に梁に撓み変形が生じるリスクを、本発明の免震建物では防止することが可能となる。
また、上記のような中間階免震建物の構築方法は、上記したような、免震装置が梁の中間部に設置されている中間階免震建物を構築する場合に用いるのに適している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、中間階免震建物において、上層階側の柱の配置位置は、下層階側の柱位置に限定されることなく設置できるために、下層階側と上層階側では異なる柱位置による建物架構が実現できる。よって、中間階免震建物を構成する建物居室部分については、レイアウトの自由度を高めることできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る中間階免震建物の構成を示す縦断面図と、見下し平面図である。
【図２】中間階免震建物の構成を示す部分縦断面図である。
【図３】中間階免震建物の構築方法の手順を示すフローチャートである。
【図４】中間階免震建物の構築方法（その１、免震装置が設置される梁の設置方法）の説明図である。
【図５】中間階免震建物の構築方法（その２、免震装置の設置方法）の説明図である。
【図６】中間階免震建物の構築方法（その３、免震装置上に設ける建物上部躯体の構築方法）の説明図である。
【図７】中間階免震建物の変形例の構成を示す部分縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の中間階免震建物は、免震装置の直下には柱が設けられておらず、建物下部躯体の最上部の梁の中間部上に免震装置が設置され、その免震装置上に建物上部躯体が配置されている建物構造である。また、免震装置の設置方法として、梁（鋼製系梁）上に免震装置を設置する段階では、梁のムクリ部分が略水平になるようにジャッキを使用して梁の傾斜調整を行い、次に、免震装置の上方に建物上部階を構築していく段階では、梁に生じるたわみ量を計測しながら、梁が略水平を維持するように免震装置の水平設置精度を調整する点に特徴がある。
以下、添付図面を参照して、本発明による中間階免震建物、中間階免震建物の構築方法を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１（ａ）は、本実施形態に係る中間階免震建物の構成を示す縦断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の、Ａ−Ａ部分における、要部の見下し平面図である。図１（ｂ）の、Ｂ−Ｂ部分における断面図が、図１（ａ）に相当する。
中間階免震建物１は、図１（ａ）に示すように、下層階部（建物下部躯体）２、上層階部（建物上部躯体）３、下層階部２と上層階部３との間の建物中間階５、及び、建物中間階５に設けられた免震装置４、７と、を備えている。外側に位置する免震装置（免震装置）４は、図１（ａ）において、上層階部３の外側の柱３１を、内側に位置する免震装置７は、上層階部３の内側の柱３１を、それぞれ支持している。
後により詳細に説明するように、本実施形態においては特に、外側に位置する免震装置４は、下層階部２の梁５１の中間部に設置されており、免震装置４上に設けられた上層階部３の柱３１は、下層階部２の外周より建物中央部側にセットバックした位置に設けられている。図１（ｂ）に示すように、図１（ｂ）において○印で示されている中間階免震建物１の上層階部３の柱３１は、下層階部２の梁５１の中間部上、または柱２１上に設けられている。
図１（ａ）のＣ矢視部の拡大図を図２に示す。図２に示されるように、中間階免震建物１に設置される免震装置４は、下層階部２を構成する外周部の下部柱２１と、外周部に隣接する下部柱２１，２１間に架設される梁５１の中間部５１ｃの上面５１ｔに設置される。また、免震装置４の上面４ｔには、上層階部３を構成する上部柱３１が接合され、その上部柱３１の柱脚部に上部梁３２が接合されている。
【００１７】
以下、図１、図２を用いて、本実施形態をより詳細に説明する。
下層階部２は、地盤Ｇ中に構築された基礎Ｂ上に構築されている。下層階部２は、高さ方向に延在する複数本の下部柱２１と、下層階部２の各階において互いに隣接する下部柱２１，２１間に架設された下部梁２２と、を備えている。ここで下部柱２１は、鋼製系柱又はプレキャストコンクリート柱からなる。「鋼製系」とは、鉄骨造、鉄骨鉄筋コンクリート造、コンクリート充填鋼管造を含む。本実施形態において、コンクリート充填鋼管造は、鋼管の内部に鉄骨を有している場合と、有さない場合の双方を含む。本実施形態においては、下部柱２１は鉄骨鉄筋コンクリート造である。下部梁２２は、鋼製系梁又はプレキャストコンクリート梁からなる。本実施形態においては、下層階部２の下部梁２２は、プレキャストコンクリート造である。
上層階部３は、上下方向に延びる複数本の上部柱（柱）３１と、互いに隣接する上部柱３１間に架設された上部梁３２と、を備えている。ここで、上層階部３の上部柱３１は、鋼製系柱又はプレキャストコンクリート柱からなる。本実施形態においては、上部柱３１は鉄骨造である。上層階部３の上部梁３２は、鋼製系梁又はプレキャストコンクリート梁からなる。本実施形態においては、上層階部３の上部梁３２は、鉄骨造である。このような上層階部３の上部柱３１は、下層階部２の下部柱２１に対し、水平方向にオフセットした位置に配置されている。
【００１８】
免震装置４は、建物中間階５に設けられている。建物中間階５は、下層階部２の最上部において、互いに隣接する下部柱２１，２１の間に梁（建物下部躯体の梁）５１が架設されることで形成されている。ここで、下層階部２の最上部の梁５１は、鋼製系梁又はプレキャストコンクリート梁からなる。本実施形態においては、梁５１は鉄骨造である。
免震装置４は、本実施形態においては、複数の鋼板がゴムを挟んで積層された本体４１が、下フランジ４２と、上フランジ４３とによって挟まれた構造を有する、積層ゴム支承であるが、これに限られず、他の各種の構造のものであってもよい。
免震装置４は、下層階部２の最上部の梁５１の上面５１ｔに設けられている。免震装置４は、下フランジ４２がボルト又は溶接等によって梁５１上に接合されることによって梁５１に固定されている。免震装置４は、梁５１上において、下層階部２の下部柱２１に接合された梁５１の一方の梁端部５１ａに対し、梁５１の長さ方向中央部側にオフセットした梁５１の中間部５１ｃに設置されている。
免震装置４は、上層階部３の上部柱３１の鉛直下方に配置されている。上層階部３の上部柱３１の下端部は、免震装置４の上フランジ４３の上面４ｔにボルト又は溶接等によって接合されている。このように、免震装置４の上面４ｔに、上部柱３１が構築されている。
このようにして免震装置４の下方（下面側）には、下層階部２の下部柱２１が設けられておらず、下層階部２の無柱空間Ｓｃが位置している。
また、免震装置の上面４ｔには、直接、上層階部の上部柱が接合されているとともに、柱脚部に上部梁３２が接合され、その上部梁３２の上端側に、建物居室を構成する床部６が設けられている。床部６は、柱脚部に梁を設けずに、上部梁３２間に直接設けられてもよい。
【００１９】
次に、上記したような免震装置４の設置方法を中心として、中間階免震建物１の構築方法について説明する。
本実施形態に係る中間階免震建物の構築方法の流れを示す図を図３に示す。上記中間階免震建物の下層階部を構築し、免震装置を設置する梁の一方の梁端部のみを固定して設けた状態を図４に示す。上記中間階免震建物の梁上に免震装置を設置した状態を図５に示す。
上記免震装置上に上層階部を構築した状態を図６に示す。
図３、図４に示すように、中間階免震建物１を構築するには、まず、地盤Ｇ中に形成された基礎Ｂ上に、下層階部２を構築する（工程Ｓ２１）。
次に、所定階まで構築した下層階部２の最上部には、建物中間階５を構成して免震装置４が設置される梁５１を取り付ける（工程Ｓ２２）。このとき、梁５１は、両側の梁端部５１ａ，５１ｂに対し中間部５１ｃが上方に凸となるように反らせて、いわゆるムクリをつけたものを用いることができる。また、梁５１は、一方の梁端部５１ａのみを下部柱２１に接合し、他方の梁端部５１は、図示しない仮設部材等によって仮支持しておく。
この状態で、免震装置４が設置される梁５１の中間部５１ｃの上面位置が略水平になるように、下層階部２の下部梁２２上に設置したジャッキ（昇降手段）６０によって、梁５１の他方の梁端部５１ｂを鉛直方向に移動させることで、梁５１の傾斜調整を行う（工程Ｓ２３）。なお、ジャッキ６０の下方には、ジャッキ６０で支持する荷重を下方に伝達する仮設材６１が適宜設けられている。
【００２０】
次に、図５に示すように、梁５１の上面５１ｔに免震装置４を設置する（工程Ｓ２４）。このとき、免震装置４は、梁５１上において、下部柱２１に接合された梁５１の一方の梁端部５１ａに対し、梁５１の長さ方向中央部側に所定寸法オフセットした梁５１の中間部５１ｃに設置する。
このようにして梁５１の上部に免震装置４を設置した後、図６に示すように、免震装置４の上面４ｔ上に上層階部３を構成する上部柱３１を設けるとともに、上部柱３１に上部梁３２を架設することによって、上層階部３を構築する（工程Ｓ２５）。
上記上層階部３の構築中、または上層階部３の構築後に、免震装置４が設置された梁５１の傾斜量を計測しつつ、下層階部２の下部梁２２上に設置したジャッキ６０によって梁５１の他方の梁端部５１ｂを鉛直方向に移動させることで、免震装置４の水平設置精度を調整する（工程Ｓ２６）。具体的には、免震装置の水平傾斜量を、例えば１／５００以下の水平設置精度に抑える。
水平設置精度を調整した後、図２に示すように、梁５１の他方の梁端部５１ｂを、免震装置４の下方側に設けられた下層階部２に固定する（工程Ｓ２７）。こののち、ジャッキ６０やその他の仮設材を撤去する。
このようにして、中間階免震建物１が構築される。
【００２１】
上述のように、中間階免震建物１の構築方法は、下層階部２の最上部に梁５１を架設し、その梁５１上に免震装置４を固定した後、免震装置４が設置された梁５１を仮支持して、免震装置４上に上層階部３を構築する途中段階、及び上層階部３が構築された完成段階において、免震装置４が設置された梁５１の傾斜量を計測しつつ、免震装置４の水平設置精度を調整する工程を繰り返し行って、免震建物１を構築する点に特徴がある。
より詳細には、本発明の中間階免震建物１の構築方法は、下層階部２の最上部の梁５１の上面５１ｔに、免震装置４が設置された中間階免震建物１の構築方法であって、上方に凸となるよう反らせた状態の梁５１を下層階部２の下部柱２１上に架設した後、梁５１の一方の梁端部５１ｂをジャッキ６０によって鉛直方向に移動させて、梁５１の上面５１ｔ位置が略水平になるように梁５１の傾斜調整を行う工程と、梁５１の上部に免震装置４を設置した後、免震装置４の上方に上層階部３を構築する工程と、上層階部３の構築中、または上層階部３を構築した後に、免震装置４が設置された梁５１の傾斜量を計測しつつ、免震装置４の水平設置精度を調整する工程と、を含むことを特徴とする。具体的には、下層階部２上に免震装置４を設置する梁５１を架設する場合は、上方に凸となるよう反らせた状態の梁５１の一方の梁端部５１ａを、下層階部２の下部柱２１上に架設した後、梁５１の他方の梁端部５１ｂをジャッキ６０によって鉛直方向に移動させて、梁５１の上面５１ｔ位置が略水平になるように梁５１の傾斜調整を行う。
【００２２】
上述したような中間階免震建物１によれば、免震装置４上に設けられる上層階部３の上部柱３１は、下層階部２の下部柱２１の直上位置に設ける必要が無いため、下層階部２の下部柱２１の位置に規制されることなく、上層階部３と下層階部２では柱位置をずらすことが可能であり、上層階部３のレイアウトの自由度を高めることができる。
また、免震装置４の直下に、下部柱２１を設ける必要が無いことから、下層階部２のレイアウトの自由度を高めるとともに、免震装置４の下方側に設けられた下層階部２の内部空間を広く活用することができる。
また、免震装置４上に、免震フーチングや梁を配置することなく、上層階部３の柱３１が設けられていることで、免震装置４が設けられた建物中間階５にあっては、建物居住空間として利用できる天井高さを大きく確保することができる。また、免震装置４上に上層階部３の柱３１が接続されていることで、建物中間階５の階高を低く抑えることができるとともに、柱３１が作用する軸力やせん断力を直接、免震装置４に伝達できる。
【００２３】
また、上述したような中間階免震建物１の構築方法によれば、上方に凸となるようなムクリを設けた梁５１を用いながら、梁５１上に免震装置４を設置する際には梁５１の上面５１ｔ位置を略水平にして免震装置４を設置し、その後上層階部３を構築する段階において、免震装置４の水平設置精度を調整することで、梁５１の中間部５１ｃ上に免震装置４が設けられた免震建物であっても、免震装置４を所定の水平設置精度で設置できる。
また、上述したような中間階免震建物１の構築方法は、免震装置４を梁５１に設置した後、梁５１の他方の梁端部５１ｂを鉛直方向に移動させながら、所定の水平設置精度を確保し、あと施工によって、免震装置４が設置された梁５１を下層階部２に固定するものである。すなわち、梁５１の中間部５１ｃ上に免震装置４を据え付けるにあたり、予め下層階部２に梁材を固定する場合における、免震装置４を設置した際に梁５１に撓み変形が生じるリスクを、本発明の免震建物では防止することが可能となる。
このような中間階免震建物１の構築方法は、上記したような、免震装置４が梁５１の中間部５１ｃに設置されている中間階免震建物１を構築する場合に用いるのに適している。
【００２４】
また、上述したような中間階免震建物１の構築方法によれば、免震装置４を梁５１の上面５１ｔに設置する構成において、免震装置４を所定の水平設置精度で設置することができる。これにより、免震装置４が上面に設置される梁５１が、曲げ剛性が比較的小さな鋼製系又はプレキャストコンクリート造であっても、梁５１の曲げ剛性を増強するために梁５１の高さ（梁成）を大きくしたり梁５１の補強材等を付加することなく、免震装置４を所定の水平設置精度で設置することができる。
【００２５】
（その他の変形例）
また、上記実施形態の変形例においては、上記実施形態では、免震装置４の上面４ｔに、直接上層階部３を構成する上部柱３１を設けたが、これに限定されることなく、図７に示すように、免震装置４の上面４ｔに、免震フーチング７０を連結して設け、この免震フーチング７０上に、建物中間階５よりも上方側に設けられた上層階部３を構成する上部柱３１を配置してもよい。免震装置４上に免震フーチング７０を配置することで、免震装置４と上部柱３１が異なる外径サイズであっても、双方を強固に接合することができる。また、上層階部３と免震装置４の接合強度を高めることができる。
【００２６】
また、上記実施形態においては、免震装置４の水平設置精度を調整するために、梁５１の他方の梁端部５１ｂをジャッキ６０によって鉛直方向に移動させるようにしたが、ジャッキ６０に変えて、梁端部５１ｂを上方から吊り下げながら鉛直方向に移動させてもよい。
さらに、下層階部２、上層階部３の躯体レイアウトについては、図示した以外のレイアウトに適宜変更可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１  中間階免震建物                    ５１  梁（建物下部躯体の梁）
２  下層階部（建物下部躯体）          ５１ａ  一方の梁端部
３  上層階部（建物上部躯体）          ５１ｂ  他方の梁端部
４  免震装置                          ５１ｃ  中間部
５  建物中間階                        ５１ｔ  上面
２１  下部柱                          ６０  ジャッキ（昇降手段）
２２  下部梁                          ７０  免震フーチング
３１  上部柱（柱）                    Ｂ    基礎
３２  上部梁                          Ｇ    地盤
４１  本体                            Ｓｃ  無柱空間
４ｔ  免震装置の上面
【図１】
2018059274.tif 000003
【図２】
2018059274.tif 000004
【図３】
2018059274.tif 000005
【図４】
2018059274.tif 000006
【図５】
2018059274.tif 000007
【図６】
2018059274.tif 000008
【図７】
2018059274.tif 000009