(57)【要約】【課題】  鉄骨ラーメン構造の免震建物において、部材の製作時の寸法精度品質が確保し易く、また、溶接部分やボルト接合部の品質管理に手間を要しない免震建物の補強構造を提供することを目的とする。【解決手段】  上部構造体の柱２を少なくともその下部を高さ方向も継目のないシームレスパイプで構成し、下端部側面にボルト孔を穿設して梁接合部2a1〜2a4を設け、該梁接合部2a1〜2a4を利用して梁３をボルトにて剛接合することによって隣接する柱２相互を連結する。【選択図】      図３
2008297832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋コンクリート造の基礎と鉄骨ラーメン構造の上部構造体との間に免震装置を介在して構成した免震建物の補強構造であって、
前記上部構造体の柱を少なくともその下部を高さ方向に継目のないシームレスパイプで構成すると共に、該柱の下端部側面にボルト孔を穿設して梁接合部を設け、該梁接合部を利用して梁をボルトにて剛接合することによって隣接する柱相互を連結したことを特徴とする免震建物の補強構造。
【請求項２】
前記梁接合部を利用した梁接合に使用するボルトはワンサイドボルトであることを特徴とする請求項１に記載した免震建物の補強構造。
【請求項３】
前記シームレスパイプは前記梁のフランジの肉厚に比して厚肉であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載した免震建物の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート造の基礎と鉄骨ラーメン構造の上部構造体との間に免震装置を介在して構成した免震建物の補強構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄骨ラーメン構造の免震建物において、角形鋼管からなる柱の直下のみに免震装置を配置し、柱の下端部側面に梁を剛接合することで隣接する柱同士を連結する技術が開示されている（例えば特許文献１、２）。特許文献１、２に開示された技術によれば、柱の下端部同士を梁で連結することで地震時の柱脚の回転を拘束して、鉄骨ラーメン構造の免震建物の層間変形を抑制することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−０１３３０５号公報
【特許文献２】特開２００３−２６９０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１、２いずれの場合も、上階の柱と梁との接合部と同様に、柱にはダイアフラムやジョイントボックス等の梁接合部を設ける為、柱は複数のパーツを溶接或いはボルト接合することにより構成されていた。従って、柱は製作時のパーツ同士の接合部の存在によって各パーツの加工精度やパーツ同士の接合の精度を維持せねばならず部材の製作にあたっては寸法精度の品質管理に手間がかかっていた。
【０００５】
また、溶接作業を伴う場合は、溶接欠陥の問題があり、入念な品質管理を必要とした。また、ボルト接合の場合は、溶接欠陥の問題はないものの、現場施工における締め付けトルクの管理が必要だった。
【０００６】
また、柱と梁とのボルト接合部においては、梁端部のエンドプレートまたはスプリットティーを介してメタルタッチ（金属の素地面同士を面接触させること）として接合する事が一般的であり、水平断面内に溶接継目がある電縫管を用いた場合、柱長さ方向に連続する溶接継目部に余盛りがあるため、一般部に対して凸になり不陸が生じる。このような不陸が存在したままボルト接合すると、メタルタッチとならず接合面に隙間が生じ十分な摩擦力によるせん断抵抗が得られない。さらに、場合によってはエンドプレートやスプリットティーが傾いて取り付いたり、ボルトの締付け力によりエンドプレートやスプリットティーが曲げ変形したりする。従って、梁接合部の柱の余盛りはグラインダー等で除去する工程が必要になっていた。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の課題を解決し、鉄骨ラーメン構造の免震建物において、部材の製作時の寸法精度品質が確保し易く、また、溶接部分やボルト接合部の品質管理に手間を要しない免震建物の補強構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する為の、本発明に係る免震建物の補強構造の構成は、鉄筋コンクリート造の基礎と鉄骨ラーメン構造の上部構造体との間に免震装置を介在して構成した免震建物の補強構造であって、前記上部構造体の柱を少なくともその下部を高さ方向に継目のないシームレスパイプで構成すると共に、該柱の下端部側面にボルト孔を穿設して梁接合部を設け、該梁接合部を利用して梁をボルトにて剛接合することによって隣接する柱相互を連結したことを特徴とする。
【０００９】
上記構成において、前記梁接合部を利用した梁接合に使用するボルトはワンサイドボルトであることが好ましい。
【００１０】
また、前記シームレスパイプは前記梁のフランジの肉厚に比して厚肉であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る免震建物の補強構造によれば、少なくとも柱下部を高さ方向についても継目のないシームレスパイプとし梁接合部の加工は孔の穿設だけであるので、柱の製造にあたって柱を構成するパーツ同士の接合部を減らすことができ、柱の寸法精度を保ち易い。
【００１２】
また、ボルト接合によって鋼管を繋ぐ柱と比較した場合、締め付けトルク等の管理が必要なボルト接合箇所が減り現場での施工管理の手間が削減される。
【００１３】
また、溶接によって鋼管を繋ぐ柱と比較した場合、溶接による接合箇所が減って品質低下の起因となる溶接欠陥上の問題が発生することがなくなるので、部材製作時の品質管理の手間が軽減される。
【００１４】
また、断面内に継目の無いシームレスパイプでは余盛りが存在しないため、メタルタッチとする為に梁接合部の余盛りを削り取って平坦にする必要がなく、ボルト穴を穿孔するだけで済む。従って、柱製作時の工程が簡略化でき、製作コストも低減することができる。
【００１５】
また、柱と梁との接合にワンサイドボルトを使用した場合、ボルト接合用の孔の裏面にナットやタップを切った補強板を溶接することなくボルト接合することが可能となるので、部材製作時の品質管理の手間が更に軽減される。
【００１６】
また、柱下部を構成するシームレスパイプを接合される梁のフランジの肉厚に比して厚肉とした場合、想定外の大地震時に柱に先行して梁にヒンジが形成される梁崩壊型の崩壊メカニズムとなる。梁崩壊型は、耐震性の高いメカニズムとされており、梁に先行して柱が崩壊することがなく、建物の安全性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る免震建物の補強構造の一実施例を図を用いて説明する。本実施例における鉄骨ラーメン造の免震建物Ａは３階建ての工業化住宅である。
【００１８】
図１〜図３において、基礎１は、鉄筋コンクリート造でありスラブ状に形成されている。鉄骨ラーメン構造の上部構造体は、Ｘ、Ｙ２方向の通りの交点上に配置された柱（通し柱）２と通り上に配置され隣接する柱２同士を連結する各階の梁３とで基本架構が構成され、該基本架構に図示しない小梁、ＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）からなる床パネル及び外壁パネル等が取り付けられて躯体が構成される。
【００１９】
柱２は外形断面寸法が等しい角形鋼管を複数組み合わせて構成され、所定の高さに各階梁３との梁接合部2a1〜2a4が形成されている。梁接合部2a1〜2a4は柱２の各階下端部側面にボルト孔を穿設して設けられる。柱２の下端部から３階の梁接合部2a3のわずかに上までの部分である下部柱２ｂは、横断面内に継目を有しない厚肉のシームレスパイプによって高さ方向（長さ方向）についても継ぎ目なく構成されている。即ち、上部構造体の柱２の少なくともその下部が高さ方向にも継目のないシームレスパイプで構成されている。２ｃは上部柱である。
【００２０】
上記シームレスパイプで構成された下部柱２ｂよりも上の部分である上部柱２ｃは、Ｒ階の梁接合部2a4まで下部柱２ｂよりも薄肉の冷間圧延角形鋼管で構成されており、特開平６−１８００２６号公報或いは特開平８−６０７４０号公報に記載された接合部構造により構成された接合部２ｄを介して下部柱２ｂとボルト接合されている。また、最上部のＲ階の梁接合部2a4は鋳鋼からなる厚肉のジョイントボックスで構成されている。
【００２１】
シームレスパイプからなる下部柱２ｂの肉厚は接合される梁３のフランジの肉厚よりも厚いことが梁崩壊型の実現という点で好ましく、本実施例では梁３のフランジ厚は９mmであるのに対し下部柱２ｂの肉厚は２２mmとしている。
【００２２】
梁３は、Ｈ型鋼からなる中間部３ａの両端部に柱２との接合部となる接合プレート３ｂが溶接されて構成されている。梁３の全長は接合される２本の柱２間の内法寸法に等しく設定されている。接合プレート３ｂには柱２とのボルト接合に使用する複数のボルト孔が穿たれている。
【００２３】
柱２と上階（２階〜Ｒ階）の梁３との梁接合部2a2〜2a4には梁３端部の接合プレート３ｂのボルト孔と同様の配置でボルト孔が穿たれており、接合プレート３ｂを当接し、ワンサイド高力ボルト４を用いて接合することによって梁３と剛接合されている。
【００２４】
柱２の下端面には滑り支承型の免震装置５の摺動子５ａが取り付けられて、基礎１の上面に固定された滑り板５ｂの上に載置されている。即ち、免震建物Ａは鉄筋コンクリート造の基礎１と鉄骨ラーメン構造の上部構造体との間に免震装置５を介在して構成した補強構造を有するものである。
【００２５】
柱２の下端近傍の側面には隣接する柱２同士を連結する１階の梁３が接合されている。１階の梁接合部2a1の構成は、上階の梁接合部2a2〜2a4と同様にボルト孔が穿たれており、上階の梁３と略同一仕様の１階の梁３が上階の梁接合部2a2〜2a4と同様にワンサイド高力ボルト４にて接合されている。
【００２６】
上記の通り、柱下部２ｂを高さ方向についても継目のないシームレスパイプとし、梁接合部2a1〜2a4の加工は孔の穿設だけであるので、柱２の製造にあたって柱２を構成するパーツ同士の接合箇所を減らすことができ、柱２の寸法精度を保ち易い。また、ボルト接合によって鋼管を繋ぐ柱と比較した場合、締め付けトルク等の管理が必要なボルト接合箇所が減って施工管理の手間が削減される。
【００２７】
また、溶接によって鋼管を繋ぐ柱と比較した場合、溶接による接合箇所が減って部材製作時の品質管理の手間が削減される。また、柱２と１階の梁３との接合にはワンサイド高力ボルト４を用いているので、ボルト接合用の孔の裏面にナットやタップを切った補強板を溶接することなくボルト接合することが可能なので、部材製作時の品質管理の手間が更に削減される。
【００２８】
また、下部柱２ｂを構成するシームレスパイプを接合される梁３のフランジの肉厚に比して厚肉としたので、想定外の大地震時に柱２に先行して梁３にヒンジが形成され、耐震性の高い梁崩壊型の崩壊メカニズムとなる。従って梁３に先行して柱２が崩壊することがなく、免震建物Ａの安全性を高めることができる。
【００２９】
上記実施例の免震建物Ａは３階建ての工業化住宅であるが、本発明に係る補強構造が適用できる免震建物の階数や建物の用途は特に限定されるものではなく、様々な鉄骨ラーメン構造の免震建物、或いはラーメン構造にブレースを追加したラーメン・ブレース構造の免震建物に広く適用することが可能である。
【００３０】
また、免震建物Ａの架構を構成する柱２においてシームレスパイプを用いる範囲も、特に限定されるものではなく、柱２の一部であっても全部であっても良い。長さ方向についても継目のないシームレスパイプで構成された範囲が大きい程効果が顕著であることはいうまでもないが、少なくとも地震時に最も大きな応力が作用する１階の梁接合部2a1の近傍である柱２の下部がシームレスパイプで構成されていることで作用効果が発揮される。
【００３１】
また、免震装置も本実施例のような滑り支承型に限定されるものではなく、転がり支承型や積層ゴム型等様々な免震装置を使用することができる。
【００３２】
ワンサイドボルトは特に限定されないが、実公平５−５７５号公報に開示されたボルト（特殊高力ボルト）が好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、免震建物以外にも柱下部を梁を剛接合することによって連結する建物全般に適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る免震建物の補強構造が適用された免震建物の斜視図である。
【図２】柱の構成を示す図である。
【図３】柱の下端部の補強構造を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
Ａ…免震建物
１…基礎
２…柱
2a1〜2a4…梁接合部
２ｂ…下部柱
２ｃ…上部柱
３…梁
３ａ…中間部
３ｂ…接合プレート
４…ワンサイド高力ボルト
５…免震装置
５ａ…摺動子
５ｂ…滑り板
【図１】
2008297832.tif 000003
【図２】
2008297832.tif 000004
【図３】
2008297832.tif 000005