(57)【要約】【課題】施工性を向上させることができる免震装置接合構造を提供する。【解決手段】免震装置接合構造が適用された建物１０は、上下一対のフランジを備えた免震装置１２と、免震装置１２の上に設けられて仕口部を構成すると共に、上下一対のダイアフラムを備え、下部に設けられた下ダイアフラム２６が免震装置１２の上フランジ２０に直接接合された鋼管１４と、下ダイアフラム２６及び上ダイアフラム２４に接合された鉄骨梁１８と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下一対のフランジを備えた免震装置と、
前記免震装置の上に設けられて仕口部を構成すると共に、上下一対のダイアフラムを備え、下部に設けられた下ダイアフラムが前記免震装置の上フランジに直接接合された鋼管と、
前記下ダイアフラム及び上ダイアフラムに接合された鉄骨梁と、
を有する免震装置接合構造。
【請求項２】
前記鋼管にはセメント系硬化材が充填され、前記鋼管の上には柱が立設されており、
前記柱の柱主筋が前記鋼管内へ挿入されて定着されている請求項１に記載の免震装置接合構造。
【請求項３】
前記鋼管の内壁には、応力伝達部材が取り付けられている請求項２に記載の免震装置接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免震装置接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
免震装置の接合構造として、免震装置の上にベースプレートを介してＣＦＴ造（充填形鋼管コンクリート構造）の柱が形成された免震装置接合構造が開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−５２４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１では、免震装置と柱との接合部における鉛直荷重の伝達性能を向上させることができる。しかしながら、仕口部を構成するダイアフラムとは別に、免震装置上にベースプレートを設ける必要があり、部品点数が増えるため、施工性の観点から改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記の事実を考慮し、施工性を向上させることができる免震装置接合構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の免震装置接合構造は、上下一対のフランジを備えた免震装置と、前記免震装置の上に設けられて仕口部を構成すると共に、上下一対のダイアフラムを備え、下部に設けられた下ダイアフラムが前記免震装置の上フランジに直接接合された鋼管と、前記下ダイアフラム及び上ダイアフラムに接合された鉄骨梁と、を有する。
【０００７】
請求項１に記載の免震装置接合構造によれば、免震装置は、上下一対のフランジを備えている。また、免震装置の上には、上下一対のダイアフラムを備えて仕口部を構成する鋼管が設けられている。ここで、免震装置の上フランジには、鋼管の下ダイアフラムが直接接合されている。これにより、免震装置の上フランジとベースプレートとを接合する場合と比較して、簡便な納まりを実現することができ、施工性を向上させることができる。
【０００８】
また、鉄骨梁のフランジと上下一対のダイアフラムとを突き合わせた状態で接合することができ、鉄骨梁から仕口部へのスムーズな応力伝達を行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の免震装置接合構造は、請求項１に記載の免震装置接合構造であって、前記鋼管にはセメント系硬化材が充填され、前記鋼管の上には柱が立設されており、前記柱の柱主筋が前記鋼管内へ挿入されて定着されている。
【００１０】
請求項２に記載の免震装置接合構造によれば、柱主筋が鋼管内で定着されているため、簡便な納まりで柱と仕口部との接合強度を高めることができる。
【００１１】
請求項３に記載の免震装置接合構造は、請求項２に記載の免震装置接合構造であって、前記鋼管の内壁には、応力伝達部材が取り付けられている。
【００１２】
請求項３に記載の免震装置接合構造によれば、鉄骨梁に作用する応力は、鉄骨梁から仕口部を構成する鋼管の内壁に取り付けられた応力伝達部材を介して、セメント系硬化材及び柱主筋で構成された柱へ伝達される。これにより、柱梁間の応力伝達をスムーズに行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、上記の構成としたので、免震装置接合構造の施工性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る免震装置接合構造が適用された建物を示す立断面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】図１の３−３線断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る免震装置接合構造が適用された立断面図である。
【図５】図４の５−５線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第一実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本発明の第一実施形態に係る免震装置接合構造について説明する。なお、各図において適宜示される矢印Ｚは、建物１０の高さ方向（上下方向）を示しており、各図において適宜示される矢印Ｘ、Ｙは、互いに直交する水平二方向を示している。
【００１６】
（免震装置接合構造が適用された建物１０の構成）
本実施形態に係る免震装置接合構造が適用された建物１０は、免震装置接合構造を構成する免震装置としての積層ゴム１２と、鋼管１４と、柱１６と、鉄骨梁１８とを備えている。積層ゴム１２は、基礎スラブ１００の上面から突出したフーチング１０２上に設置されており、ゴム板１２Ａと剛板１２Ｂとを厚み方向に交互に積層した構成されている。
【００１７】
また、積層ゴム１２の上端部には、ゴム板１２Ａ及び剛板１２Ｂより大径の上フランジ２０が設けられており、積層ゴム１２の下端部には、上フランジ２０と略同一の径を備えた下フランジ２２が設けられている。ここで、下フランジ２２の周端部には、図示しない貫通孔が形成されており、この貫通孔に挿通されたアンカーボルト及びナットによって下フランジ２２がフーチング１０２に固定されている。なお、これに限らず、他の方法によって下フランジ２２をフーチング１０２に固定してもよい。また、フーチング１０２を用いずに下フランジ２２を基礎スラブ１００に固定してもよい。
【００１８】
積層ゴム１２の上には、鋼管１４が設けられている。鋼管１４は、立断面が略矩形状で両端部が開口した筒状の部材であり、この鋼管１４により、柱１６と鉄骨梁１８とが接続される仕口部が構成されている。また、本実施形態では、鋼管１４として、平面視で矩形上の角型鋼管を用いているが、これに限らず、他の形状の鋼管を用いてもよく、例えば、円筒状の鋼管や平面視で多角形状の鋼管を用いてもよい。
【００１９】
鋼管１４の上端部には、上ダイアフラム２４が設けられており、この上ダイアフラム２４によって鋼管１４の上端側の開口が覆われている。また、鋼管１４の下端部には、下ダイアフラム２６が設けられており、この下ダイアフラム２６によって鋼管１４の下端側の開口が覆われている。
【００２０】
ここで、図２に示されるように、上ダイアフラム２４は、鋼管１４より一回り大きい剛板で形成されており、本実施形態では、一例として、通しダイアフラムとされているが、これに限らず、例えば、鋼管１４の内壁に掛け渡された内ダイアフラムとしてもよく、鋼管１４の外壁に溶接された外ダイアフラムとしてもよい。
【００２１】
また、上ダイアフラム２４の四隅には、平面視で略三角形状の挿通孔２４Ａが形成されており、この挿通孔２４Ａにはそれぞれ、後述する柱１６の柱主筋１６Ａが挿通されている。さらに、上ダイアフラム２４の中央部には、略円形のコンクリート充填用孔２４Ｂが形成されており、このコンクリート充填用孔２４Ｂから鋼管１４内へセメント系硬化材の一例としてのコンクリート２８を充填できるようになっている。また、上ダイアフラム２４には、後述する鉄骨梁１８の上フランジ部１８Ａが接合されている。なお、本実施形態では、一例として、挿通孔２４Ａの形状を平面視で略三角形状としているが、これに限らず、他の形状で形成してもよい。例えば、平面視で略矩形状に形成してもよく、略円形に形成してもよい。
【００２２】
図１に示されるように、鋼管１４の下ダイアフラム２６は、上ダイアフラム２４より大径に形成されており、本実施形態では、一例として、積層ゴム１２の上フランジ２０と略同一の大きさに形成されている。また、下ダイアフラム２６の周端部には、図示しない貫通孔が形成されており、この貫通孔に挿通されたボルト３０及びナット３２によって下ダイアフラム２６が上フランジ２０に直接接合されている。
【００２３】
ここで、図３に示されるように、下ダイアフラム２６は、平面視で四角形の四隅を欠いた八角形状に形成されており、積層ゴム１２の上フランジ２０も略同一の形状に形成されている。また、下ダイアフラム２６には、周縁に沿って八つのボルト３０が挿通されている。なお、これに限らず、下ダイアフラム２６の形状は他の形状に形成してもよく、例えば、平面視で矩形状に形成してもよい。また、下ダイアフラム２６の形状と積層ゴム１２の上フランジ２０の形状とを異なる形状に形成してもよい。この場合、下ダイアフラム２６の中心と上フランジ２０の中心とを重ねた状態で連通する位置にボルト孔を形成すればよい。さらに、積層ゴム１２の上フランジ２０及び下フランジ２２の向きは限定されるものではなく、任意の向きで設定すればよい。例えば、図３では、上フランジ２０の長辺側がＸ方向及びＹ方向に沿って配置されているが、これに限らず、上フランジ２０を中心周りに４０度回転させて短辺側がＸ方向及びＹ方向に沿って配置されるようにしてもよい。
【００２４】
図１に示されるように、鋼管１４の上には、柱１６が立設されている。ここで、本実施形態では、柱１６として、鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）の柱を立設しているが、これに限らず、建物１０に要求される剛性やその他の性能に応じて適宜柱の種類を変更してもよい。例えば、鉄骨造（Ｓ造）の柱や、鉄骨鉄筋コンクリート造（ＳＲＣ造）の柱でもよく、充填形鋼管コンクリート構造（ＣＦＴ造）の柱でもよい。
【００２５】
柱１６には、上下方向に伸びる柱主筋１６Ａが配筋されている。柱主筋１６Ａは、異形鉄筋等で形成されており、本実施形態では、図２及び図３に示されるように、柱１６の四隅にそれぞれ五本ずつ計二十本の柱主筋１６Ａが配筋されているが、これに限らず、さらに多くの柱主筋１６Ａを配筋してもよく、また逆に、二十本より少ない本数の柱主筋１６Ａを配筋した構成としてもよい。
【００２６】
図１に示されるように、柱１６には、複数のせん断補強筋１６Ｂが埋設されている。せん断補強筋１６Ｂは、平面視で外形が略矩形の環状部材であり、複数の柱主筋１６Ａを囲むように設けられている。また、せん断補強筋１６Ｂは、上下方向に所定の間隔を開けて配筋されている。なお、本実施形態では、仕口部にせん断補強筋１６Ｂが埋設されていないが、これに限らず、仕口部にせん断補強筋１６Ｂを埋設してもよい。
【００２７】
ここで、柱主筋１６Ａは、上ダイアフラム２４に形成された挿通孔２４Ａから鋼管１４の内部へ挿入されており、コンクリート２８によって鋼管１４内に定着されている。また、柱主筋１６Ａは、下ダイアフラム２６の近傍まで挿入されており、柱主筋１６Ａの下端部には、圧接コブ３４が形成されている。圧接コブ３４は、柱主筋の端部を加熱して潰すことで形成されており、定着具として機能する。なお、柱主筋１６Ａは、下端部の圧接コブ３４が下ダイアフラム２６に接触する位置まで挿入してもよい。
【００２８】
なお、本実施形態では、柱主筋１６Ａの下端部に圧接コブ３４を形成したが、これに限らず、他の定着具を設けてもよく、例えば、柱主筋１６Ａの下端部にプレートナットを取り付けて定着具としてもよい。また、圧接コブ３４を用いた工法やプレートナット定着工法等では、簡便な納まりを実現することができるため好ましいが、これに限らず、柱主筋１６Ａの下端部を折り曲げて定着させてもよい。
【００２９】
鋼管１４の内壁には、応力伝達部材としての頭付きスタッド３６が複数設けられている。頭付きスタッド３６は、鋼管１４の内壁から内側へ突設されており、頭付きスタッド３６の先端部の頭の部分が大径に形成されている。なお、本実施形態では、一例として、上下方向に等間隔に六本の頭付きスタッド３６を設けているが、これに限らず、さらに多くの頭付きスタッド３６を設けてもよく、また逆に、五本以下の頭付きスタッド３６を設けた構成としてもよい。
【００３０】
図３に示されるように、頭付きスタッド３６は、鋼管１４の各面に二本ずつ設けられており、それぞれの頭付きスタッド３６は、後述する鉄骨梁１８が接続されている部位に設けられている。
【００３１】
図１に示されるように、鋼管１４には、複数の鉄骨梁１８が接続されている。本実施形態では、一例として、Ｈ形鋼で鉄骨梁１８を構成しており、それぞれの鉄骨梁１８は、上フランジ部１８Ａと、下フランジ部１８Ｂと、ウェブ部１８Ｃとを備えている。なお、Ｈ形鋼に限らず、他の形鋼で鉄骨梁１８を構成してもよい。また、Ｈ形鋼の周囲にコンクリートを設けた梁を用いてもよい。
【００３２】
ここで、鉄骨梁１８の上端部を構成する上フランジ部１８Ａは、上ダイアフラム２４と突き合わせた状態で溶接されており、鉄骨梁１８の下端部を構成する下フランジ部１８Ｂは、下ダイアフラム２６と突き合わせた状態で溶接されている。さらに、上フランジ部１８Ａと下フランジ部１８Ｂとを繋ぐウェブ部１８Ｃは、鋼管１４の外壁に溶接されている。
【００３３】
なお、本実施形態では、スカラップを設けていないが、適宜スカラップを設けてもよい。また、ガセットプレートを介してウェブ部１８Ｃと鋼管１４とを接合してもよい。この場合、予めウェブ部１８Ｃにボルト孔を形成しておき、鋼管１４の外壁にガセットプレートを溶接して、このガセットプレートとウェブ部１８Ｃとを重ね合わせた状態でボルトを挿通して接合することができる。
【００３４】
また、本実施形態では、免震装置として積層ゴム１２を用いたが、これに限らず、上下一対のフランジを備えていれば、他の免震装置を用いてもよく、例えば、リニアスライダー等のすべり支承を用いてもよい。
【００３５】
（作用及び効果）
次に、本実形態に係る免震装置接合構造が適用された建物１０の作用及び効果について説明する。本実施形態に係る建物１０では、積層ゴム１２の上フランジ２０と鋼管１４の下ダイアフラム２６が直接溶接されているため、この上フランジ２０と下ダイアフラム２６との間にフーチングを形成したり、ベースプレートを取り付けたりする場合と比較して、簡便な収まりを実現することができ、施工性を向上させることができる。
【００３６】
また、上フランジ２０と下ダイアフラム２６との間に余計な部材を介在させる必要がないため、部品点数を削減することができる。さらに、鉄骨梁１８の上フランジ部１８Ａと上ダイアフラム２４とを突き合わせた状態で接合し、下フランジ部１８Ｂと下ダイアフラム２６とを突き合わせた状態で接合しているため、鉄骨梁１８間の応力伝達をスムーズに行うことができる。
【００３７】
また、鋼管１４には柱主筋１６Ａが挿入されており、鋼管１４に充填されたコンクリートによって柱主筋１６Ａが定着されているため、柱１６と仕口部との接合強度を高めることができる。さらに、本実施形態では、鋼管１４の内壁に頭付きスタッド３６を設けているので、柱梁間の応力伝達をよりスムーズに行うことができる。例えば、鉄骨梁１８に作用した応力は、鉄骨梁１８のウェブ部１８Ｃから頭付きスタッド３６へ伝達され、さらに頭付きスタッド３６からコンクリート２８及び柱主筋１６Ａを介して柱１６へ伝達される。これにより、頭付きスタッド３６等の応力伝達部材が設けられていない場合と比較して、応力伝達を確実に行うことができる。
【００３８】
また、本実施形態では、柱主筋１６Ａの下端部に圧接コブ３４を形成して定着具としているので、柱主筋１６Ａを曲げて定着具とする場合と比較して、より簡便な収まりを実現することができ、施工性を高めることができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、図２に示されるように、上ダイアフラム２４に形成されたコンクリート充填用孔２４Ｂからコンクリートを流して充填させる構成としたが、これに限らず、柱主筋１６Ａが挿通される挿通孔２４Ａからコンクリートを流してもよい。この場合、コンクリート充填用孔２４Ｂを設ける必要がなくなるので、応力伝達の効率を高めることができる共に、仕口部の強度を向上させることができる。
【００４０】
また、本実施形態では、基礎スラブ１００上のフーチング１０２に積層ゴム１２を設置した構成について説明したが、これに限らず、柱上に積層ゴム１２を設置して、所謂、中間免震構造としてもよい。
【００４１】
＜第二実施形態＞
次に、第二実施形態に係る免震装置接合構造が適用された建物５０について説明する。なお、第一実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、適宜説明を省略する。図４に示されるように、本実施形態に係る建物５０は、主として、積層ゴム１２と、鋼管１４と、柱１６と、鉄骨梁１８とを備えている。積層ゴム１２は、基礎スラブ１００の上面から突出したフーチング１０２上に設置されており、ゴム板１２Ａと剛板１２Ｂとを厚み方向に交互に積層した構成されている。
【００４２】
また、積層ゴム１２には、上フランジ２０及び下フランジ２２が設けられており、下フランジ２２の周端部には、図示しない貫通孔が形成されている。そして、この貫通孔に挿通されたアンカーボルト及びナットによって下フランジ２２がフーチング１０２に固定されている。
【００４３】
積層ゴム１２の上には、仕口部を構成する鋼管１４が設けられている。また、鋼管１４の上端部には、上ダイアフラム２４が設けられており、鋼管１４の下端部には、下ダイアフラム２６が設けられている。ここで、上ダイアフラム２４及び下ダイアフラム２６は、共に通しダイアフラムとされている。なお、上ダイアフラム２４は、鋼管１４の内壁に掛け渡された内ダイアフラムとしてもよく、鋼管１４の外壁に溶接された外ダイアフラムとしてもよい。
【００４４】
また、鋼管１４の上ダイアフラム２４には、コンクリート充填用孔２４Ｂが形成されており、このコンクリート充填用孔２４Ｂから鋼管１４内へセメント系硬化材の一例としてのコンクリート２８が充填される。
【００４５】
さらに、鋼管１４の下ダイアフラム２６は、上ダイアフラム２４より大径に形成されており、下ダイアフラム２６の周端部には、図示しない貫通孔が形成されており、この貫通孔に挿通されたボルト３０及びナット３２によって下ダイアフラム２６が上フランジ２０に直接接合されている。
【００４６】
また、鋼管１４の上には、鉄筋コンクリート造の柱１６が立設されており、柱１６には、上下方向に伸びる柱主筋１６Ａが配筋されている。柱主筋１６Ａは、異形鉄筋等で形成されており、本実施形態では、柱１６の四隅にそれぞれ五本ずつ計二十本の柱主筋１６Ａが配筋されている（図５参照）。
【００４７】
柱１６には、複数の柱主筋１６Ａを囲むようにせん断補強筋１６Ｂが埋設されており、せん断補強筋１６Ｂは、上下方向に所定の間隔を開けて配筋されている。ここで、柱主筋１６Ａは、上ダイアフラム２４から鋼管１４の内部へ挿入されており、コンクリート２８によって鋼管１４内に定着されている。また、柱主筋１６Ａの下端部には、圧接コブ３４が形成されている。
【００４８】
ここで、鋼管１４の内壁には、応力伝達部材としての鉄筋５２が複数設けられている。鉄筋５２は、図５に示されるように、略Ｌ字形状に屈曲されており、鋼管１４の四隅に設けられている、また、それぞれの鉄筋５２は、直交する鋼管１４の内壁にフレア溶接されている。さらに、鉄筋５２は、上下方向に沿って等間隔に複数設けられており、本実施形態では、一例として、上下方向に沿って六本の鉄筋５２が設けられている（図４参照）。なお、本実施形態では、フレア溶接で鉄筋５２を鋼管１４の内壁に固定したが、これに限らず、他の方法で鉄筋５２を鋼管１４の内壁に固定してもよい。
【００４９】
鋼管１４には、四本の鉄骨梁１８が接続されており、鉄骨梁１８の上フランジ部１８Ａは、上ダイアフラム２４と突き合わせた状態で溶接されている。また、鉄骨梁１８の下フランジ部１８Ｂは、下ダイアフラム２６と突き合わせた状態で溶接されている。さらに、鉄骨梁１８のウェブ部１８Ｃは、鋼管１４の外壁に溶接されている。
【００５０】
本実施形態の建物５０によれば、鋼管１４の内壁に複数の鉄筋５２を設けているので、この鉄筋５２とコンクリート２８との摩擦（せん断）によって柱梁間の応力伝達をスムーズに行うことができる。例えば、鉄骨梁１８に作用した応力は、鉄骨梁１８のウェブ部１８Ｃから鋼管１４の内壁の鉄筋５２へ伝達され、さらに鉄筋５２とコンクリート２８との摩擦によって、柱主筋１６Ａを介して柱１６へ応力伝達が行われる。
【００５１】
また、本実施形態では、鉄筋５２を略Ｌ字形状に屈曲させて、鋼管１４の直交する内壁にフレア溶接しているため、鋼管１４が補強されて鋼管１４の局部座屈を抑制することができる。さらに、鉄筋５２を介して隣り合う鉄骨梁１８間の応力伝達をよりスムーズに行うことができる。その他の作用については、第一実施形態と同様である。
【００５２】
なお、本実施形態では、鉄筋５２を略Ｌ字形状に屈曲させたが、これに限らず、直線状の鉄筋を鋼管１４の内壁にフレア溶接してもよい。また、鉄筋５２の長さは任意の長さに設定すればよく、例えば、鋼管１４の一辺の長さと同等の長さの鉄筋を溶接してもよい。
【００５３】
以上、本発明の第一実施形態、及び第二実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、第一実施形態及び第二実施形態を組み合わせて用いてもよいし、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ことは勿論である。例えば、図４において、隣り合う鉄筋５２の間に、図３に示された頭付きスタッド３６を設けてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１０    免震装置接合構造が適用された建物
１２    積層ゴム（免震装置）
１４    鋼管
１６    柱
１６Ａ  柱主筋
１８    鉄骨梁
２０    上フランジ
２２    下フランジ
２４    上ダイアフラム
２６    下ダイアフラム
２８    コンクリート（セメント系硬化材）
３６    スタッド（応力伝達部材）
５０    免震装置接合構造が適用された建物
５２    鉄筋（応力伝達部材）
【図１】
2015096685.tif 000003
【図２】
2015096685.tif 000004
【図３】
2015096685.tif 000005
【図４】
2015096685.tif 000006
【図５】
2015096685.tif 000007