(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地震時入力を低減する免震層が所定の階層に設けられていて、地震時に建物端部が上下に動いてロッキング振動する免震建物であって、
前記免震層では、当該免震層の直上階の平面の少なくとも四つの隅部に位置する柱の下方に免震装置を設けず、当該柱の浮き上がりや沈み込みを許容することが可能な絶縁空間が設けられているとともに、それ以外の柱の下方には免震装置が設置されていることを特徴とする、免震建物。
【請求項２】
平面の少なくとも四つの隅部に立設される柱の位置に対応して仮設支保部材を配置するとともに、それ以外の柱の位置に対応して免震装置を配置して免震層を形成する工程と、
前記仮設支保部材および前記免震装置により柱を支持した状態で前記免震層より上の躯体の施工を行う工程と、
前記躯体の施工が所定の高さまで進んだ後に前記仮設支保部材を撤去して、前記隅部に立設された柱の下方に免震装置を設けず、当該柱の浮き上がりや沈み込みを許容することが可能な絶縁空間を設ける工程と、を備えることを特徴とする、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、免震建物および免震建物の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震の揺れを上部構造に直接伝えない建物として、基礎と上部構造を切り離した免震建物が知られている。
免震建物では、一般的に、基礎と上部構造の柱下端との間に、積層ゴム支承やすべり支承等の免震装置を介設することで入力加速度を制限し、地震時の水平力を低減させるとともに、上部構造の固有周期を長周期化している（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このような免震建物は、免震装置上の上部構造を水平変位可能に支持するように構成されているとともに、基礎の剛性を高めて免震装置に変形を集中させることで、必要な減衰効果や固有周期の制御を行っている。
また、水平方向の変位を許容しつつ、上下方向の変位を制御することで、転倒を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２９３９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
建物の高さと幅との比を表すアスペクト比（高さ／幅）が大きい建物の場合は、地震時に建物全体が回転して端部の上下動が大きくなるロッキング振動や転倒モーメントの影響により、免震装置に大きな引張力が作用する。
【０００６】
そのため、アスペクト比の大きい建物の場合は、免震装置に引張力を負担するための部材を設けたり、浮き上がりを拘束するローラーを配置したり、転倒防止用積層ゴム体を設置するなど、引張力に対する補強構造を構築する必要があり、この補強構造がコスト低減化の妨げとなっていた。
また、建物本体の柱や基礎にも同様な引張軸力が作用するため、柱や基礎についても、この引張軸力に応じた高耐力構造にする必要がある。
【０００７】
一方、杭頭部で免震装置をピン支承して基礎梁を省略したり、平面視で出隅部に位置する柱の直下の基礎を省略したりして基礎の剛性を落とすことで伝達される地震時の水平力を低減させようとする場合があるが、このようにすると、基礎自体の変形が大きくなるおそれがあった。
【０００８】
さらに、特許文献１では、四隅に位置する柱の隣の柱の下端部を省略し、軸力を四隅に集中させることで、この位置に配設された免震装置に作用する集中荷重により、地震時の引張力を打ち消す構成が開示されているが、上部構造が複雑となり、その設計や施工に手間がかかるとともにコストが高くなるおそれがあった。
【０００９】
本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、免震効果を低下させることなく、低コストで構築することが可能となる免震建物および免震建物の構築方法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】
【００１０】
このような課題を解決するために本発明の免震建物は、地震時入力を低減する免震層が所定の階層に設けられていて、地震時に建物全体が回転して建物端部が上下に動いてロッキング振動する免震建物であって、前記免震層では、当該免震層の直上階の平面の少なくとも四つの隅部に位置する柱の下方に免震装置を設けず、当該柱の浮き上がりや沈み込みを許容することが可能な絶縁空間が設けられているとともに、それ以外の柱の下方には免震装置が設置されていることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の免震建物の構築方法は、平面の少なくとも四つの隅部に立設される柱の位置に対応して仮設支保部材を配置するとともに、それ以外の柱の位置に対応して免震装置を配置して免震層を形成する工程と、前記仮設支保部材および前記免震装置により柱を支持した状態で前記免震層より上の躯体の施工を行う工程と、前記躯体の施工が所定の高さまで進んだ後に前記仮設支保部材を撤去して、前記隅部に立設された柱の下方に免震装置を設けず、当該柱の浮き上がりや沈み込みを許容することが可能な絶縁空間を設ける工程と、を備えることを特徴としている。
【００１２】
かかる免震建物および免震建物の構築方法によれば、建物本体の少なくとも四つの隅部（出隅）の柱の下における免震装置を省略し、隣に位置する免震装置が負担する軸力を大きくすることで免震装置に大きな引張力が作用するのを防止するとともに、コストの低減化を図ることができる。
つまり、隅部では大きな地震力が作用した場合に、浮き上がりや沈み込みを許容し、ロッキング振動に伴なう引張軸力を負担しない構造とすることで、免震効果を低下させることなく、引張軸力に対する補強構造や高耐力構造を省略することを可能としている。
【００１３】
また、建物本体の隅部の鉛直荷重は小さいため、その隣に位置する柱の下に配設された免震装置を介して基礎に伝達することで、建物の安定性を維持することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の免震建物および免震建物の構築方法によれば、ロッキング振動が支配的となることが予想される場合であっても、免震効果を低下させることなく、低コストで構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る免震建物の概要を示す立面図である。
【図２】図１に示す免震建物の免震層を示す平面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は免震建物の構築方法の各施工段階を示す断面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は免震建物の他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本実施形態では、図１に示すように、多層階構造の建物本体１０と、建物本体１０の下方に設けられた基礎２０と、建物本体１０と基礎２０との間に設けられた免震層３０と、を備える免震建物１について説明する。
なお、免震建物１の規模や形状等は限定されるものではない。また、免震層３０の位置は建物本体１０と基礎２０との間に限定されるものではない。免震建物１は、地下構造を備える建物であってもよい。
【００１７】
建物本体１０は、複数の柱１１，１１，…と、柱１１同士の間に横架された梁１２，１３とを備えている。
【００１８】
梁１２は、建物本体１０の各階層に設けられていて、建物本体１０の下端には、柱１１同士の下端部をつなぐ、下端梁１３が設けられている。
本実施形態では、下端梁１３を地表面よりも掘り下げた位置に形成しているが、下端梁１３の位置は限定されるものではない。
【００１９】
建物本体１０は、平面視矩形状を呈している。なお、建物本体１０の形状は限定されるものではない。また、建物本体１０の階層数も限定されるものではない。
【００２０】
基礎２０は、図１に示すように、建物本体１０の下の地盤Ｇ内に形成されており、下端梁１３との間に隙間を有して形成されている。
基礎２０は、基礎スラブ２１と基礎杭２２とを備えている。基礎２０の構成は、限定されるものではなく、例えば、基礎スラブ２１に代えて基礎梁を採用してもよいし、独立基礎を採用してもよい。
【００２１】
基礎スラブ２１は、下端梁１３の下方に形成された版状部材であって、直下に形成された基礎杭２２の頭部が固定されている。
本実施形態では、地表面を掘り下げた位置に基礎スラブ２１を形成している。
【００２２】
本実施形態では、図２に示すように、基礎スラブ２１が平面視矩形状に形成されている。なお、基礎スラブ２１の形状は矩形状に限定されるものではなく、適宜形成すればよい。また、基礎スラブ２１の厚み（高さ）は、免震建物１の規模に応じて適宜設定すればよい。
【００２３】
基礎杭２２は、図１に示すように、柱１１の位置に対応して形成されており、柱１１の中心軸の延長線上に形成されている。
なお、柱１１と基礎杭２２との位置関係は、これに限定されるものではなく、適宜設定すればよい。また、基礎杭２２は、先端が支持層に到達させた支持杭であってもよいし、周面摩擦力により支持する摩擦杭であってもよく、基礎杭２２の支持形式は限定されるものではない。
【００２４】
免震層３０は、地震時入力を低減するように、所定の階層（本実施形態では建物本体１０と基礎２０との間）に形成された隙間に配設された免震装置３１を備えて構成されている。
【００２５】
免震装置３１は、柱１１および基礎杭２２の軸線上において、柱１１（下端梁１３）と基礎スラブ２１との間に介設されている。
【００２６】
図１および図２に示すように、建物本体１０（基礎スラブ２１）の平面の四隅である隅部（出隅）Ｃに位置する柱１１の軸線上には、免震装置３１は介設されておらず、下端梁１３と基礎スラブ２１との間には絶縁空間が設けられている。すなわち、隅部Ｃにおいては、建物本体１０と基礎２０との間で力のやり取りが行われない。一方、絶縁空間が形成された隅部Ｃ以外の柱１１と基礎スラブ２１との間には、免震装置３１が介設されている。
【００２７】
免震装置３１の構成は限定されるものではないが、本実施形態では積層ゴム支承を採用する。また、本実施形態では、隅部Ｃと隣り合う位置に配置された免震装置３１には、鉛プラグ入り積層ゴム支承、高減衰ゴム支承、または、弾性すべり支承等を備えた免震装置３１ａを配設している。なお、隅部Ｃの隣に位置する免震装置３１の構成は、当該免震装置３１の構成は負担する鉛直荷重に応じて適宜設定すればよく、他の位置に配置された免震装置と同じものであってもよい。
【００２８】
本実施形態の免震建物の構築方法は、第一躯体構築工程と、免震層形成工程と、第二躯体構築工程と、支保部材撤去工程と、第三躯体構築工程とを備えている。
【００２９】
第一躯構築工程は、図３（ａ）に示すように、免震層３０よりも下の躯体を構築する工程である。
本実施形態では、免震層３０よりも下の躯体として、地盤Ｇ内に基礎２０を構築する。なお、免震層３０よりも下の躯体は、基礎２０に限定されるものではなく、例えば、地下構造や低層階の躯体等であってもよい。
【００３０】
まず、地盤を掘り下げて、基礎杭２２，２２，…を所定の位置に形成する。次に、基礎杭２２，２２，…の頭部を巻き込んだ状態で基礎スラブ２１を形成する。
【００３１】
免震層形成工程は、図３（ｂ）に示すように、建物本体１０の平面の隅部Ｃに立設される柱１１の位置に対応して仮設支保部材３２，３２，…を配置するとともに、それ以外の柱１１の位置に対応して免震装置３１を配置する工程である。
【００３２】
免震装置３１は、基礎杭２２の中心軸の延長線上に配置する。また、本実施形態では、仮設支保部材３２の配置とともに、仮設支保部材３２の周囲に、ジャッキ（図示省略）を配置しておく。
【００３３】
仮設支保部材３２は、建物本体１０の構築時において、建物本体１０の隅部Ｃを支持する。仮設支保部材３２の構成は限定されるものではなく、例えば、形鋼を配設してもよい。
【００３４】
第二躯体構築工程は、図３（ｃ）に示すように、基礎２０の上方に建物本体１０（躯体）を形成する工程である。つまり、仮設支保部材３２および免震装置３１により柱１１を支持した状態で免震層３０より上の階の躯体（柱１１、梁１２、下端梁１３等）の施工を行う。
【００３５】
柱１１は、免震装置３１や仮設支保部材３２の軸線上（真上）に形成するものとし、各柱１１から伝達される鉛直荷重を、免震装置３１や仮設支保部材３２に支持させる。
梁１２および下端梁１３は、隣り合う柱１１同士をつなぐように形成されている。
【００３６】
支保部材撤去工程は、建物本体１０（躯体）の構築が所定の位置まで完成した後、隅部Ｃに配設された仮設支保部材３２を撤去する工程である。
なお、「建物本体１０の構築が所定の位置まで完成した」ときは、例えば、建物本体１０の躯体が所定の高さ（階層）まで完成することで、隅部Ｃに位置する柱１１の鉛直荷重（軸力）を、下端梁１３等を介して隅部Ｃの隣に配設された免震装置３１に伝達することが可能な状態となったときをいう。
【００３７】
仮設支保部材３２の撤去は、予め下端梁１３と基礎スラブ２１との間に介設されたジャッキにより下端梁１３を持ち上げた状態で、仮設支保部材３２を抜き出すことにより行う。
【００３８】
第三躯体構築工程は、仮設支保部材３２の撤去完了後、隅部Ｃに絶縁空間が形成された状態で引き続き建物本体１０（躯体）の施工を行い、免震建物１を完成させる工程である。
なお、例えば低層建物等、所定の軸力が免震装置３１に作用した段階で躯体の施工が完了している場合には、第三躯体構築工程は省略してもよい。
【００３９】
以上、本実施形態の免震建物１および免震建物の構築方法によれば、鉛直荷重が小さい建物本体１０の四隅である隅部Ｃについて、免震装置３１を省略することで、コスト削減を図ることができる。
【００４０】
また、ロッキング振動による浮き上がりや沈み込みが発生する建物本体１０の隅部Ｃを、絶縁空間として免震装置３１を省略しているため、大きな引張軸力が建物本体１０、基礎２０に作用することを防止することができる。つまり、隅部Ｃに絶縁空間を形成してロッキング振動（浮き上がりや沈み込み）を許容しているため、ロッキング振動に対応した補強構造や高耐力構造を構築する必要がなく、施工の手間や費用を削減することができる。
また、ロッキング振動に対応した免震装置３１を配設する必要もないため、コストの低減化を図ることができる。
【００４１】
隅部Ｃ以外の各柱１１の下方には、免震装置３１が介設されているため、免震効果が低下することもない。
【００４２】
隅部Ｃの鉛直荷重は、隅部Ｃに位置する柱１１の隣に位置する柱１１の下方の免震装置３１を介して基礎２０に伝達されるため、免震建物１の安定性は維持されている。また、隅部Ｃに位置する柱１１の免震装置を省略し、隅部Ｃの隣に位置する免震装置３１が負担する軸力を大きくすることで免震装置３１に大きな引張力が作用するのを防止することができる。さらに隅部Ｃの隣に位置する免震装置３１に作用する軸力を大きくすることで、隅部Ｃにおける浮き上がりを抑制することができる。
【００４３】
施工時においては、仮設支保部材３２により隅部Ｃの鉛直荷重を仮受けしているため、施工時の安定性が確保されている。また、建物本体１０の完成後、あるいは、建物本体１０が所定の位置まで完成した後に仮設支保部材３２を撤去すれば、ロッキング振動に伴なう浮き上がりや沈み込みを許容した免震建物１が構成される。
【００４４】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
【００４５】
例えば、前記実施形態では、平面視が矩形状の免震建物１について説明したが、免震建物１の形状は、前記の形状に限定されるものではない。つまり、免震建物は、建物の形状に応じて、ロッキング振動に伴なう浮き上がりや沈み込みを許容することが可能となるように、少なくとも四つの隅部の柱１１と基礎２０との間に介設される免震装置を省略して絶縁空間を設ける構成とすればよい。
【００４６】
図４（ａ）に示すように、平面視した際に、凹部を備える免震建物１ａについては、矩形状の場合と同様に、四つの隅部Ｃについては、免震装置３１を省略し（絶縁空間を設け）、その他の位置について、免震装置３１を配置する。
また、図４（ｂ）に示すように、平面視で長方形の一部が切り欠かれた免震建物１ｂの場合には、他の隅部Ｃ，Ｃ，Ｃに加えて、切りかかれた部分に面する２箇所の出隅（隅部）Ｃ’，Ｃ’について免震装置３１を省略する（絶縁空間を設ける）構成とし、ロッキング振動に伴なう浮き上がりや沈み込みを許容すればよい。なお、建物本体１０の平面形状に応じて、２つの出隅Ｃ’ ，Ｃ’うちのいずれか一方に免震装置３１を配置してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１    免震建物
１０  建物本体
１１  柱
１２  梁
１３  下端梁
２０  基礎
２１  基礎梁
２２  基礎杭
３０  免震層
３１  免震装置
３２  仮設支保部材  
Ｃ    隅部
【図１】
0005667476.tif 000002
【図２】
0005667476.tif 000003
【図３】
0005667476.tif 000004
【図４】
0005667476.tif 000005