(57)【要約】  【課題】  免震装置を挟んで下部構造と上部構造とに区分される免震構造物において、下部構造上に免震装置を設置し、免震装置に上部構造を接合した後に、水平変位拘束装置を用いて上部構造の水平変位を拘束する上で、躯体に対する補修や修復の必要を解消すると共に、回収までの時間を短縮する。  【解決手段】  上部構造11から絶縁されている、下部構造10の隣接する基礎12、12間に架設され、隣接する基礎12、12間距離より短い梁材２と、少なくとも一方の梁材２の端部と基礎12間に設置され、梁材２の軸方向の変位を拘束する伸縮可能な反力受け３と、梁材２と上部構造11間に設置されて梁材２と上部構造11に着脱自在に接合され、上部構造11の水平変位を拘束する拘束材４から水平変位拘束装置１を構成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
免震装置を挟んで下部構造と上部構造とに区分される免震構造物において、下部構造上に免震装置を設置し、免震装置に上部構造を接合した後に上部構造の水平変位を拘束する装置であり、上部構造から絶縁されている、下部構造の隣接する基礎間に架設され、前記隣接する基礎間距離より短い梁材と、少なくとも一方の梁材の端部と基礎間に設置され、梁材の軸方向の変位を拘束する伸縮可能な反力受けと、梁材と上部構造間に設置されて梁材と上部構造に着脱自在に接合され、上部構造の水平変位を拘束する拘束材から構成される免震構造物における上部構造の水平変位拘束装置。
【請求項２】
拘束材はウェブプレートとフランジプレートを組み立ててなる複数個の拘束材構成材からなり、各拘束材構成材は互いに分離自在に接合されている請求項１記載の免震構造物における上部構造の水平変位拘束装置。
【請求項３】
梁材はウェブプレートとフランジプレートを組み立ててなる複数個の梁材構成材からなり、各梁材構成材は互いに分離自在に接合されている請求項１、もしくは請求項２記載の免震構造物における上部構造の水平変位拘束装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は免震装置を挟んで下部構造と上部構造とに区分される免震構造物において、下部構造上に免震装置を設置し、免震装置に上部構造を接合した後に上部構造の水平変位を拘束する免震構造物における上部構造の水平変位拘束装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
免震構造物が例えば図４に示すように鉄筋コンクリート造の下部構造と、鉄骨造で、免震構造の上部構造、及び上部構造を覆う屋根架構からなる場合、屋根架構を構成するユニットは地上で組み立てられた後、地上と上部構造上に設置された仮設支柱上に吊り込まれ、全隣接するユニット同士の接続が完了するまで支持される。
【０００３】
ここで、上部構造上に仮設支柱を設置した時点では上部構造が免震構造化されていることから、屋根架構の完成までに遭遇し得る風や地震によって上部構造に支持されている仮設支柱に振動を生じさせないために、全隣接するユニット同士の接続が完了するまで上部構造の水平変位を拘束しておく必要がある。
【０００４】
下部構造に対する上部構造の相対水平変位を拘束する方法には免震装置の回りに、下部構造と上部構造間に跨る鋼製の仮設拘束材を架設し、両端を下部構造と上部構造に接合しておく方法（特許文献１参照）や、図５に示すように下部構造と上部構造間にブレースを架設し、両端を下部構造と上部構造に接合しておく方法等がある。
【０００５】
この他、免震装置の設置箇所以外の部分に下部構造と上部構造間に跨る補強壁を構築しておく方法（特許文献２参照）もある。
【特許文献１】特開平11-223044号公報
【特許文献２】特開平11-13306号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１と図５に示す方法のいずれも、仮設拘束材やブレース端部のブラケットを固定するために、下部構造と上部構造の双方にボルトが螺入する袋ナットを予め埋設しておくか、ボルトやアンカーを定着させるための孔を穿設する必要がある。
【０００７】
仮設拘束材やブレースは目的を果たした後には回収されるが、回収後には空洞の存在による強度低下を生じないよう、袋ナット内にグラウトを充填する等により補修する必要があり、ボルトやアンカーを埋殺しする場合には仮設拘束材やブレースを切断する必要があり、いずれの場合も回収後の処理を要するため、工期が長引き、工費が上昇する。孔を明ける場合は躯体の損傷箇所を修復しなければならないため、この場合も回収後の処理を要する分、工期が長引き、工費が上昇する。
【０００８】
また仮設拘束材やブレースは特定の寸法（高さ、幅）の免震装置に対応した寸法を有することから、無傷のまま回収することができたとしても、これらを他の免震構造物に転用できるとは限らないことから、一度限りの使用となり、使用後には産業廃棄物化することが多いため、使用効率が悪い。
【０００９】
特許文献２の方法では補強壁が目的を果たした後にはこれを水平に切断する必要があるが、切断区間が長いため、上部構造の完成から上部構造を免震構造化させるまでに手間と時間を要し、工期の長期化と工費の上昇を招く。
【００１０】
この発明は上記背景より、目的達成後の躯体に対する補修や修復の必要がなく、回収までに時間を要しない水平変位拘束装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明では上部構造から絶縁されている、下部構造の隣接する基礎間に架設され、隣接する基礎間距離より短い梁材と、少なくとも一方の梁材の端部と基礎間に設置され、梁材の軸方向の変位を拘束する伸縮可能な反力受けと、梁材と上部構造間に設置されて梁材と上部構造に着脱自在に接合され、上部構造の水平変位を拘束する拘束材から水平変位拘束装置を構成することにより、水平変位拘束装置の目的達成後の躯体に対する補修や修復の必要を解消し、回収までの時間を短縮する。
【００１２】
反力受けは使用時に梁材の端部と基礎間に架設され、伸長することによりつっかい棒式に梁材の軸方向圧縮力を負担した状態で、反力受け自身と梁材を隣接する基礎間に架設されて固定された状態に保ち、回収時に収縮することにより基礎と梁材から離脱し、梁材の回収を自由にする。反力受けが負担する圧縮力は梁材の全長に伝達されるため、必ずしも梁材の両端に配置される必要はなく、少なくとも一方の端部に配置されれば足りる。
【００１３】
拘束材は梁材と反力受けが基礎間に固定された状態で梁材と上部構造に着脱自在に接合される。拘束材が梁材と上部構造に接合されることにより、上部構造が拘束材を介して梁材に固定された状態に保たれ、水平変位に対して拘束される。
【００１４】
下部構造の隣接する基礎間距離より短い梁材がその隣接する基礎間に架設され、梁材の端部と基礎間に反力受けが設置されることにより、梁材と反力受けが固定のためのアンカーやボルト等の定着材に依らずに基礎間に固定された状態となるため、少なくとも下部構造に対しては袋ナットやアンカーを埋設することは必要でなくなり、それらの埋設に伴う補修や修復の必要もなくなる結果、工期が短縮され、工費が抑制される。
【００１５】
上部構造の構造種別は限定されないが、特に上部構造が鉄骨造の場合で、上部構造の最下部にフランジを有する梁が存在していれば、拘束材が上部構造の下面に重なり、上部構造にクランプのような把持金物を用いて着脱自在に接合されることが可能であるため、上部構造に対する孔明けも不要になり、下部構造に加え、上部構造に対する補修や修復の必要がなくなる結果、一層工期の短縮と工費の節減が図られる。
【００１６】
請求項２に記載のように拘束材がウェブプレートとフランジプレートを組み立ててなる複数個の拘束材構成材からなり、各拘束材構成材が互いに分離自在に接合されれば、拘束材自体の組み立てと解体が単純化され、拘束材の運搬時と組み立て時の取扱い、及び梁材と上部構造への着脱作業が容易になるため、組み立て時と解体時の作業効率が向上する。
【００１７】
また拘束材構成材の数の組み合わせも自在になるため、下部構造と上部構造間距離の相違に対応することが可能になる上、１個当たりの拘束材が負担すべき上部構造の水平荷重に応じ、上部構造の水平変位を拘束するのに必要な拘束材の大きさを自由に調整することも可能になる。
【００１８】
上記のように上部構造が鉄骨造の場合で、拘束材の接合を、把持金物を用いて行える場合には上部構造と拘束材構成材に損傷を与えることなく拘束材を拘束材構成材毎に解体することができ、拘束材を無傷で回収できることと、拘束材が下部構造と上部構造間距離の相違に対応できることで、拘束材を他の免震構造物にも繰り返して転用することが可能になり、使用効率が向上する。また使用後に産業廃棄物化することがないため、拘束材自体の処理の問題は発生しない。
【００１９】
請求項３に記載のように梁材がウェブプレートとフランジプレートを組み立ててなる複数個の梁材構成材からなり、各梁材構成材が互いに分離自在に接合されれば、梁材自体の組み立てと解体が単純化され、梁材の運搬時と組み立て時の取扱いが容易になるため、梁材の組み立て時と解体時の作業効率が向上する上、梁材構成材の数の組み合わせも自在になるため、隣接する基礎間距離の相違に対応することが可能になる。
【００２０】
請求項３では下部構造の構造種別に関係なく下部構造に損傷を与えることなく梁材を梁材構成材毎に解体することができることと、梁材が隣接する基礎間距離の相違に対応できることで、梁材を他の免震構造物にも繰り返して転用することが可能になり、使用効率が向上し、併せて使用後に産業廃棄物化することがないため、拘束材自体の処理の問題は発生しない。
【００２１】
また拘束材が複数個の拘束材構成材からなり、梁材も複数個の梁材構成材からなる場合には、拘束材と梁材の組み立て時と解体時の作業効率が向上するため、工期の大幅な短縮と工費の節減が図られる。
【発明の効果】
【００２２】
隣接する基礎間に架設され、隣接する基礎間距離より短い梁材と、梁材の端部と基礎間に設置され、梁材の軸方向の変位を拘束する伸縮可能な反力受けと、梁材と上部構造間に設置されて双方に着脱自在に接合され、上部構造の水平変位を拘束する拘束材から水平変位拘束装置を構成することで、梁材と反力受けを固定のためのアンカーやボルト等の定着材に依らずに基礎間に固定された状態とすることができるため、少なくとも下部構造に対しては袋ナットやアンカーを埋設する必要がなくなり、それらの埋設に伴う補修や修復の必要もなくなる結果、工期が短縮され、工費が抑制される。
【００２３】
上部構造の最下部にフランジを有する鉄骨梁が存在している場合には、拘束材を上部構造に把持金物を用いて着脱自在に接合することができるため、上部構造に対する孔明けも不要になり、下部構造に加え、上部構造に対する補修や修復の必要がなくなる結果、一層工期の短縮と工費の節減が図られる。
【００２４】
請求項２では拘束材がウェブプレートとフランジプレートを組み立ててなる複数個の拘束材構成材からなり、各拘束材構成材が互いに分離自在に接合されることで、拘束材の運搬時と組み立て時の取扱い、及び梁材と上部構造への着脱作業が容易になるため、組み立て時と解体時の作業効率が向上する。
【００２５】
また拘束材構成材の数の組み合わせも自在になるため、下部構造と上部構造間距離の相違に対応することが可能になる上、１個当たりの拘束材が負担すべき上部構造の水平荷重に応じ、上部構造の水平変位を拘束するのに必要な拘束材の大きさを自由に調整することが可能になる。
【００２６】
更に拘束材の接合を、把持金物を用いて行える場合には上部構造と拘束材構成材に損傷を与えることなく拘束材を拘束材構成材毎に解体することができ、拘束材を無傷で回収できることと、拘束材が下部構造と上部構造間距離の相違に対応できることで、拘束材を繰り返して転用することが可能になり、使用効率が向上すると共に、使用後の産業廃棄物化が回避される。
【００２７】
請求項３では梁材がウェブプレートとフランジプレートを組み立ててなる複数個の梁材構成材からなり、各梁材構成材が互いに分離自在に接合されることで、梁材の運搬時と組み立て時の取扱いが容易になるため、梁材の組み立て時と解体時の作業効率が向上し、併せて梁材構成材の数の組み合わせも自在になるため、隣接する基礎間距離の相違に対応できる。
【００２８】
また下部構造に損傷を与えることなく梁材を梁材構成材毎に解体することができることと、梁材が隣接する基礎間距離の相違に対応できることで、梁材を繰り返して転用することが可能になり、使用効率が向上すると共に、使用後の産業廃棄物化が回避される。
【００２９】
更に拘束材が複数個の拘束材構成材からなり、梁材も複数個の梁材構成材からなる場合には、拘束材は梁材の組み立て時と解体時の作業効率の向上により、工期の大幅な短縮と工費の節減が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
この発明は図４に示すような、免震装置９を挟んで下部構造10と上部構造11とに区分される免震構造物において、下部構造10上に免震装置９を設置し、免震装置９に上部構造11を接合した後に上部構造11の水平変位を拘束する水平変位拘束装置１である。水平変位拘束装置１は風や地震により上部構造11が水平変位しようとするときの水平荷重を負担し、上部構造11の鉛直荷重を負担しない。
【００３１】
水平変位拘束装置１は図１に示すように上部構造11から絶縁されている、下部構造10の隣接する基礎12、12間に架設され、隣接する基礎12、12間距離より短い梁材２と、少なくとも一方の梁材２の端部と基礎12間に設置され、梁材２の軸方向の変位を拘束する伸縮可能な反力受け３と、梁材２と上部構造11間に設置されて梁材２と上部構造11に着脱自在に接合され、上部構造11の水平変位を拘束する拘束材４から構成される。
【００３２】
水平変位拘束装置１はその配置例である図２に示すように平面上、均等に、水平２方向を向いて設置される。図２中、□は免震装置９が設置された基礎12を、○はダンパが設置された基礎12を示すが、水平変位拘束装置１が跨る基礎12、12上には積層ゴムや弾性滑り支承等の免震装置９の他、ダンパが設置される。
【００３３】
梁材２には主として鉄骨部材が使用され、単一材の場合もあるが、図面では組み立てと解体のし易さから、図３−(a)、(d)に示すように軸方向に分割された、ウェブプレート2aとフランジプレート2bを組み立ててなる複数個の梁材構成材21から梁材２を構成し、各梁材構成材21、21を軸方向にボルト５やピン等により互いに分離自在に接合している。梁材２は下部構造10の床10ａ上に直接設置されるか、または図示するように床10ａ上に設置された、梁材２のレベルを調整するための受け材６上に設置される。
【００３４】
梁材構成材21は使用状態では軸方向圧縮力を負担することから、隣接する梁材構成材21に強力に接合される必要はないため、ウェブプレート2aとフランジプレート2bからＨ形断面に組み立てられればよいが、図面では圧縮力負担時と、拘束材４が水平荷重を負担したときの安全のために、梁材構成材21、21同士を端面において接合できるよう、梁材構成材21の端面に端部プレート2cを接合し、端部プレート2c、2c同士を接合している。ウェブプレート2aとフランジプレート2bのみからなる場合はスプライスプレート等を渡して接合すればよい。
【００３５】
同様に拘束材４にも主として鉄骨部材が使用され、単一材の場合もあるが、図面では組み立てと解体のし易さから、ウェブプレート4aとフランジプレート4bを組み立ててなる複数個の拘束材構成材41から拘束材４を構成し、各拘束材構成材41、41を水平方向と鉛直方向にボルト７やピン等により互いに分離自在に、且つ水平方向にずれないように接合している。図面ではまた、梁材構成材21と拘束材構成材41の寸法を統一するために、拘束材構成材41の長さをその下に位置する梁材構成材21の長さと等しくしているが、必ずしもその必要はない。
【００３６】
拘束材構成材41は使用状態で上部構造11が水平変位しようとするときに水平せん断力を負担することから、互いに分離しないよう、鉛直方向と水平方向に隣接する拘束材構成材41に接合される。水平方向に隣接する拘束材構成材41にはスプライスプレート等を用いて接合することができるが、図面では梁材構成材21と同様に拘束材構成材41の端面に端部プレート4cを接合し、端部プレート4c、4c同士を接合している。
【００３７】
拘束材４は梁材２と上部構造11へはボルト７やピン等により分離自在に、且つ水平方向にずれないように接合されるが、図面では上部構造11の梁11ａが鉄骨梁であることから、梁11ａへの孔明けを回避するために、上部構造11へは互いに重なる梁11ａのフランジと拘束材４のフランジプレート4bをボルト8aで挟持し、フランジとフランジプレート4b間の摩擦力で挟持した状態を保持する把持金物８を用いて接合している。
【００３８】
反力受け３は収縮状態で梁材２の端部から基礎12の側面までの距離より小さい長さを持ち、収縮した状態で梁材２の端部と基礎12の側面間に差し込まれ、伸長し、圧縮力を受けた状態で梁材２と基礎12間に架設される。梁材２側の端部は梁材２にボルト５等により接続されるか、突き当たる。基礎12側の端部は基礎12を損傷させないために、基礎12の側面に突き当たる。図面では梁材２の両端に反力受け３を配置しているが、いずれか一方の端部にのみ配置する場合もある。
【００３９】
反力受け３は収縮自在で、且つ伸長状態で圧縮力を負担することと、少なくとも一方の反力受け３が梁材２を架設した状態で梁材２の端部と基礎12の側面間に差し込まれることから、梁材２と基礎12間への差し込みと抜き取りが行えるよう、反力受け３にはキリンジャッキのようなねじ式のジャッキを使用することが適当である。
【００４０】
図３により水平変位拘束装置１の組み立て要領を説明する。(a)は水平変位拘束装置１を構成する５個の梁材構成材21と、６個の拘束材構成材41と、２個の反力受け３を下部構造10の床10ａ上に配置した様子を示す。
【００４１】
ここでは拘束材構成材41と梁材構成材21の接合作業を単純化するために、６個の拘束材構成材41を予め３個の拘束材構成材41を積み重ねた２個のブロックに分割している。また水平変位拘束装置１の架設の方向による隣接する基礎12、12間距離の相違に対応するために、梁材２の端部位置に他の梁材構成材21より短い１個の調整用の梁材構成材21を用いている。
【００４２】
分離している各梁材構成材21と、ブロック化した拘束材構成材41は独立して台車13等により上部構造11の梁11ａの下に移動させられるが、(b)、(c)に示すようにブロック化した拘束材構成材41が先行して梁11ａの下に移動させられ、台車13に載置された状態で把持金物８により梁11ａのフランジに接合される。ブロック化した拘束材構成材41、41同士は端部プレート4c、4cにおいてボルト７等により接合される。
【００４３】
その後、(d)に示すようにブロック化した拘束材構成材41の下に移動させられた梁材構成材21が拘束材構成材41にボルト７等により接合されると共に、互いに隣接する梁材構成材21、21がボルト５等により接合され、端部に位置する梁材構成材21に反力受け３がボルト５等により接合される。
【００４４】
その状態で反力受け３の軸力が調整されることにより水平変位拘束装置１の組み立てが完了する。水平変位拘束装置１の解体は上記と逆の手順で行われる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】(a)は水平変位拘束装置の設置状況を示した立面図、(b)は(a)のｘ−ｘ線断面図である。
【図２】水平変位拘束装置の配置例を示した平面図である。
【図３】(a)は水平変位拘束装置の構成例を示した立面図、(b)〜(d)は水平変位拘束装置の組み立て手順を示した立面図である。
【図４】免震構造物の構築時の様子と水平変位拘束装置の使用位置を示した立面図である。
【図５】上部構造の水平変位を拘束するための従来方法を示した立面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１……水平変位拘束装置、２……梁材、21……梁材構成材、2a……ウェブプレート、2b……フランジプレート、2c……端部プレート、３……反力受け、
４……拘束材、41……拘束材構成材、4a……ウェブプレート、4b……フランジプレート、4c……端部プレート、
５……ボルト（21−21、21−３）、６……受け材、７……ボルト（41−41、41−21）、８……把持金物、8a……ボルト、
９……免震装置、10……下部構造、10ａ……床、11……上部構造、11ａ……梁、12……基礎。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005036525.tif 000005
【図４】
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【図５】
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