(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地震時にロッキング振動に伴う浮き上がりを生じさせて地震力を低減する建物の鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構法であって、
柱主筋を基礎コンクリートの上面から建物の浮き上がり量に応じた必要長さ分だけ突き出させ、
前記基礎コンクリートの上面へ、当該鉄筋コンクリート造柱を支持し、当該鉄筋コンクリート造柱の水平方向の変位を拘束するに足る立ち上がり部を設けた底型枠兼用鋼板を載置し、前記柱主筋を前記底型枠兼用鋼板に設けた貫通孔へ貫通させて立ち上がらせ、
前記底型枠兼用鋼板を、当該鉄筋コンクリート造柱に作用する上下方向の圧縮力を伝達できるようにスタッド等の定着用治具により基礎コンクリートへ定着させ、
前記底型枠兼用鋼板における当該鉄筋コンクリート造柱の当接部分と柱主筋の立ち上がり部分に、それぞれ剥離材による縁切り処置を施し、
前記底型枠兼用鋼板をベースに柱の配筋を行うと共に型枠を組立て、コンクリートを打設してロッキング振動に伴う浮き上がりを生じる鉄筋コンクリート造柱を構築することを特徴とする、鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構法。
【請求項２】
底型枠兼用鋼板は、基礎コンクリートへ埋め込んで定着させることを特徴とする、請求項１に記載した鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構法。
【請求項３】
基礎コンクリートの上面部と鉄筋コンクリート造柱の下面部に一致するダボ孔を設け、該ダボ孔に底型枠兼用鋼板を貫通するダボピンを嵌め込むことを特徴とする、請求項１又は２に記載した鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構法。
【請求項４】
底型枠兼用鋼板の上面に、衝撃緩衝用シートなどの衝撃緩衝材を設置することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載した鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構法。
【請求項５】
底型枠兼用鋼板の立ち上がり部の天端に衝撃緩衝材を設置し、その上に埋殺し型枠を組み立てて鉄筋コンクリート造柱を構築することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載した鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構法。
【請求項６】
地震時にロッキング振動に伴う浮き上がりを生じさせて地震力を低減する建物の鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構造であって、
柱主筋が基礎コンクリートの上面から建物の浮き上がり量に応じた必要長さ分だけ突き出されていること、
前記基礎コンクリートの上面に、当該鉄筋コンクリート造柱を支持し、当該鉄筋コンクリート造柱の水平方向の変位を拘束するに足る立ち上がり部を設けた底型枠兼用鋼板が載置され、前記柱主筋は前記底型枠兼用鋼板に設けられた貫通孔を貫通して立ち上がっていること、
前記底型枠兼用鋼板は、当該鉄筋コンクリート造柱に作用する上下方向の圧縮力を伝達できるようにスタッド等の定着用治具により基礎コンクリートへ定着されていること、
前記底型枠兼用鋼板における当該鉄筋コンクリート造柱の当接部分と柱主筋の立ち上がり部分は、それぞれ剥離材による縁切り処置が施され、ロッキング振動に伴う浮き上がり許容構造とされていることを特徴とする、鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構造。
【請求項７】
底型枠兼用鋼板は、基礎コンクリートへ埋め込み定着されていることを特徴とする、請求項６に記載した鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構造。
【請求項８】
基礎コンクリートの上面部と鉄筋コンクリート造柱の下面部に一致するダボ孔が設けられ、該ダボ孔に底型枠兼用鋼板を貫通するダボピンが嵌め込まれていることを特徴とする、請求項６又は７に記載した鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構造。
【請求項９】
鉄筋コンクリート造柱と底型枠兼用鋼板との間隙中に衝撃緩衝用シートなどの衝撃緩衝材が設けられていることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか１項に記載した鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、地震時にロッキング振動に伴う浮き上がりを生じさせて地震力を低減する建物の鉄筋コンクリート造（以下、ＲＣ造という場合がある。）柱の柱脚部の免震構法及び免震構造の技術分野に属し、更に云えば、前記ロッキング振動に伴う浮き上がり許容構造をＲＣ造柱の柱脚部で実施する免震構法及び免震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アスペクト比が大きく、地震時のロッキング振動に伴う浮き上がり現象を発生する建物に作用する地震入力を低減させる免震構法及び免震構造の技術としては、例えば、実公平６−１８９９６号公報、特許第２６３１４８６号公報（平成９年７月１６日発行）等に種々開示されて公知である。
【０００３】
前記公報に開示された従来技術はいずれも、図５Ａに示したように、建物ａが水平方向に大きく変位することを許容する技術思想に立脚しており、上下方向にはできるだけ変位を生じさせないため、建物ａとこれを支持する基礎ｂとの接点を上下方向に緊結した構造を基本としている。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アスペクト比が大きい建物の場合、地震時の建物の動きは、図５Ｂに示したように、上下方向の変位を基本とするロッキング振動が支配的となり、免震装置ｃに大きな引張り軸力が作用する。そのため前記従来技術のように建物ａと基礎ｂとを緊結した構造の場合には、前記引張り軸力に耐える免震装置ｃ及び基礎ｂが必要となり、多数の棒状部材で結合したり、或いは転倒防止用の積層ゴム体を併用するほかない。その上、建物ａの柱にも同様な引張り軸力が作用するから当該柱もそれなりに高強度な構造に構築する必要がある。
【０００５】
また、都市部の建物のように隣接する建物との間隔が少ない場合には、免震層が大変形を起こすと地表部分において隣接する建物へ衝突し二次災害を起こす危険性もある。
【０００６】
ところで、近年、本出願人は、特願平１１−４２７５９号（平成１１年２月２２日付け出願）に開示しているように、アスペクト比が大きい建物とこれを支持する支持版との接点を上下方向に緊結せず、上下方向の変位を基本とするロッキング振動に伴う浮き上がり許容構造を実施する免震方法と免震構造を開発した。この原理思想は、出願明細書の段落[0017]〜[0021]と図面の図４に記載したとおりである。
【０００７】
しかしながら、前記ロッキング振動に伴う浮き上がり許容構造をＲＣ造柱で実施した技術は、未だ開発されていない。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、特にアスペクト比が大きい建物を対象とし、地震時のロッキング振動に伴う浮き上がり許容構造をＲＣ造柱で実施することができる鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構法及び免震構造を提供することである。
【０００９】
本発明の次の目的は、建物と基礎とを緊結しないで、建物への地震入力に対して建物の浮き上がりを許容して地震力の低減化を図る技術、そして、積層ゴム等の免震装置を使用する必要がなく、地震が終了したときには残留変位がない、鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構法及び免震構造を提供することである。
【００１０】
本発明の更なる目的は、建物のＲＣ造柱に引張り軸力が発生しないため、その設計を簡略に行え、ひいては既存建物の建て替えに際して、基礎部の設計、施工の大幅な合理化を図れる、鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構法及び免震構造を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明にかかる鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構法は、
地震時にロッキング振動に伴う浮き上がりを生じさせて地震力を低減する建物の鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構法であって、
柱主筋を基礎コンクリートの上面から建物の浮き上がり量に応じた必要長さ分だけ突き出させ、
前記基礎コンクリートの上面へ、当該鉄筋コンクリート造柱を支持し、当該鉄筋コンクリート造柱の水平方向の変位を拘束するに足る立ち上がり部を設けた底型枠兼用鋼板を載置し、前記柱主筋を前記底型枠兼用鋼板に設けた貫通孔へ貫通させて立ち上がらせ、
前記底型枠兼用鋼板を、当該鉄筋コンクリート造柱に作用する上下方向の圧縮力を伝達できるようにスタッド等の定着用治具により基礎コンクリートへ定着させ、
前記底型枠兼用鋼板における当該鉄筋コンクリート造柱の当接部分と柱主筋の立ち上がり部分に、それぞれ剥離材による縁切り処置を施し、
前記底型枠兼用鋼板をベースに柱の配筋を行うと共に型枠を組立て、コンクリートを打設してロッキング振動に伴う浮き上がりを生じる鉄筋コンクリート造柱を構築することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構法において、底型枠兼用鋼板は、基礎コンクリートへ埋め込んで定着させることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載した鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構法において、基礎コンクリートの上面部と鉄筋コンクリート造柱の下面部に一致するダボ孔を設け、該ダボ孔に底型枠兼用鋼板を貫通するダボピンを嵌め込むことを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載した発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載した鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構法において、底型枠兼用鋼板の上面に、衝撃緩衝用シートなどの衝撃緩衝材を設置することを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載した発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載した鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構法において、底型枠兼用鋼板の立ち上がり部の天端に衝撃緩衝材を設置し、その上に埋殺し型枠を組み立てて鉄筋コンクリート造柱を構築することを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載した発明にかかる鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構造は、地震時にロッキング振動に伴う浮き上がりを生じさせて地震力を低減する建物の鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構造であって、
柱主筋が基礎コンクリートの上面から建物の浮き上がり量に応じた必要長さ分だけ突き出されていること、
前記基礎コンクリートの上面に、当該鉄筋コンクリート造柱を支持し、当該鉄筋コンクリート造柱の水平方向の変位を拘束するに足る立ち上がり部を設けた底型枠兼用鋼板が載置され、前記柱主筋は前記底型枠兼用鋼板に設けられた貫通孔を貫通して立ち上がっていること、
前記底型枠兼用鋼板は、当該鉄筋コンクリート造柱に作用する上下方向の圧縮力を伝達できるようにスタッド等の定着用治具により基礎コンクリートへ定着されていること、
前記底型枠兼用鋼板における当該鉄筋コンクリート造柱の当接部分と柱主筋の立ち上がり部分は、それぞれ剥離材による縁切り処置が施され、ロッキング振動に伴う浮き上がり許容構造とされていることを特徴とする。
【００１７】
請求項７に記載した発明は、請求項６に記載した鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構造において、底型枠兼用鋼板は、基礎コンクリートへ埋め込み定着されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項８に記載した発明は、請求項６又は７に記載した鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構造において、基礎コンクリートの上面部と鉄筋コンクリート造柱の下面部に一致するダボ孔が設けられ、該ダボ孔に底型枠兼用鋼板を貫通するダボピンが嵌め込まれていることを特徴とする。
【００１９】
請求項９に記載した発明は、請求項６〜８のいずれか１項に記載した鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構造において、鉄筋コンクリート造柱と底型枠兼用鋼板との間隙中に衝撃緩衝用シートなどの衝撃緩衝材が設けられていることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態及び実施例】
図１と図２は、請求項１記載の発明にかかる鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構法の実施形態を示している。この鉄筋コンクリート造柱１の柱脚部の免震構法は、地震時にロッキング振動に伴う浮き上がりを生じさせて地震力を低減する建物を構築するために実施される。
【００２１】
先ず、柱主筋２を基礎コンクリート３の上面から建物の浮き上がり量に応じた必要長さ分だけ突き出させる。次に、前記基礎コンクリート３の上面へ、当該ＲＣ造柱１を支持し、当該ＲＣ造柱１の水平方向の変位を拘束するに足る立ち上がり部４ａを設けた底型枠兼用鋼板４を載置し、前記柱主筋２を前記底型枠兼用鋼板４に設けた貫通孔（図示省略）へ貫通させて立ち上がらせる。前記底型枠兼用鋼板４を、当該ＲＣ造柱１に作用する上下方向の圧縮力を伝達できるようにスタッド８等の定着用治具により基礎コンクリート３へ定着させる。前記底型枠兼用鋼板４における当該ＲＣ造柱１の当接部分と柱主筋２の立ち上がり部分に、それぞれ剥離剤の塗布（図示省略）、剥離用シート９の張り付け等の剥離材による縁切り処置を施す。前記底型枠兼用鋼板４をベースに主筋６と帯筋７で柱の配筋を行うと共に型枠５を組立て、コンクリートを打設してロッキング振動に伴う浮き上がりを生じる鉄筋コンクリート造柱を構築する（請求項１記載の発明）。
【００２２】
前記柱主筋２は、図２に示したように、前記底型枠兼用鋼板４の立ち上がり部分４ａの内側面近傍位置に沿ってバランス良く計８本突き出させている。なお、柱主筋２の本数はこれに限定されず、前記ＲＣ造柱１に作用する水平方向のせん断力を基礎コンクリート３へ確実に伝達できる本数とする。また、前記柱主筋２の突き出し高さは前記ロッキング振動による建物の設計浮き上がり高さより高く設定して実施している。
【００２３】
前記底型枠兼用鋼板４は、前記ロッキング振動に伴う浮き上がり時に支持点となる場合でも、ＲＣ造柱１からの上載荷重に耐えられ、しかもＲＣ造柱１の落下衝撃力にも耐えられる強度とされ、床レベルに設置されている。なお、前記ＲＣ造柱１に作用する水平方向のせん断力を更に確実に基礎コンクリート３へ伝達させるべく、前記底型枠兼用鋼板４を基礎コンクリート３中に埋め込み定着させて実施しても良いし（請求項２記載の発明）、図４Ａ，Ｂに示したように、前記底型枠兼用鋼板４の略中央部に、基礎コンクリート３の上面部とＲＣ造柱１の下面部に一致するダボ孔１２を設け、該ダボ孔１２に前記底型枠兼用鋼板４を貫通するダボピン１１を嵌め込んで実施しても良い（請求項３記載の発明）。
【００２４】
前記底型枠兼用鋼板４における当該ＲＣ造柱１の当接部分と柱主筋２の立ち上がり部分に施す剥離材による縁切り処置は、前記底型枠兼用鋼板４については剥離剤を塗布することにより行い、柱主筋２の立ち上がり部分については剥離用シート９を張り付けることにより実施している。なお、縁切り処置はこれに限定されず、剥離剤の塗布のみで行っても良いし、剥離用シート９の張り付けのみで行っても良い。もちろん、前記底型枠兼用鋼板４については剥離用シート９を張り付けることにより行い、柱主筋２の立ち上がり部分については剥離剤を塗布することにより行っても良い。
【００２５】
もちろん、前記剥離材による縁切り処置は、前記剥離用シート９の張り付け、剥離剤の塗布に限定されない。前記柱主筋２の立ち上がり部分については、その全体を覆う鞘管（図示省略）をかぶせて実施しても略同様の効果を奏することができる。前記底型枠兼用鋼板４については、後述する衝撃緩衝用シート１３などの衝撃緩衝材を設置しても略同様の効果を奏することができる。
【００２６】
また、底型枠兼用鋼板４の上面には、ＲＣ造柱１における上下方向の落下衝撃力を緩和する衝撃緩衝用シート１３などの衝撃緩衝材を設置している（請求項４記載の発明）。前記衝撃緩衝材には、厚さが数ｃｍ程度の積層ゴムシート、或いは鉛板などを使用する。
【００２７】
前記主筋６は、図１Ａに示したように、平面的に見て、前記柱主筋２の本数及び配置と同一の本数及び配置で、図１Ｂに示したように、前記柱主筋２の直上位置に配設される。なお、前記主筋６の本数及び配置はこれに限定されない。
【００２８】
前記帯筋７は、前記主筋６に対しては、図１Ａに示したように、通例通り前記主筋６を取り囲むように配筋され、前記柱主筋２に対しては、図２に示したように、該柱主筋２を外装する剥離用シート９を取り囲むように配筋されている。また、前記帯筋５は、図１Ｂに示したように、構造設計上、ＲＣ造柱１の柱脚部分を密に配することが好ましい。
【００２９】
ちなみに、前記鉄筋コンクリート造柱１の柱部分を埋殺し型枠５により構築する場合は、底型枠兼用鋼板４の立ち上がり部４ａの天端に衝撃緩衝材１０を設置し、その上に埋殺し型枠５を組み立てて鉄筋コンクリート造柱を構築する（請求項５記載の発明）。
【００３０】
上述した免震構法により構築した鉄筋コンクリート造柱１の柱脚部の免震構造は、柱主筋２が基礎コンクリート３の上面から建物の浮き上がり量に応じた必要長さ分だけ突き出されている。前記基礎コンクリート３の上面に、当該鉄筋コンクリート造柱１を支持し、当該鉄筋コンクリート造柱１の水平方向の変位を拘束するに足る立ち上がり部４ａを設けた底型枠兼用鋼板４が載置され、前記柱主筋２は前記底型枠兼用鋼板４に設けられた貫通孔を貫通して立ち上がっている。前記底型枠兼用鋼板４は、当該鉄筋コンクリート造柱１に作用する上下方向の圧縮力を伝達できるようにスタッド８等の定着用治具により基礎コンクリート３へ定着されている。前記底型枠兼用鋼板４における当該鉄筋コンクリート造柱１の当接部分と柱主筋２の立ち上がり部分は、それぞれ剥離剤の塗布、剥離用シート９の張り付け等の剥離材による縁切り処置が施され、ロッキング振動に伴う浮き上がり許容構造とされている（請求項６記載の発明）。
【００３１】
また、鉄筋コンクリート造柱１と底型枠兼用鋼板４との間隙中に衝撃緩衝用シート１３などの衝撃緩衝材が設けられている（請求項９記載の発明）。
【００３２】
よって、上記免震構造は、前記剥離材による縁切り処置により、図３に示したように、ＲＣ造柱１は地震時のロッキング振動の際にこれを支持する底型枠兼用鋼板４と切り離して浮き上がり現象を生じさせることができる。また、前記底型枠兼用鋼板４を基礎コンクリート３へスタッド８により強固に定着させているので、図３に示したように、前記ロッキング振動に伴うＲＣ造柱１の浮き上がり時に底型枠兼用鋼板４が上方にずり動くことは一切ない。
【００３３】
したがって、地震時にロッキング振動が生じると、前記ＲＣ造柱１がこれを支持する底型枠兼用鋼板４から切り離されて、図３に示したように、上下方向に変位し、それに伴い建物重心が上下に動き、もって地震により建物に入るエネルギーを消費させるのである。
【００３４】
以上要するに、上記免震構造は、前記ＲＣ造柱１に作用する上下方向の圧縮力は前記底型枠兼用鋼板４を介して基礎コンクリート３へ確実に伝達させ、水平方向のせん断力は前記柱主筋２を介して基礎コンクリート３へ確実に伝達させるが、上下方向の引張り力は基礎コンクリート３へ一切伝達させない構造とされている。
【００３５】
なお、図示は省略するが、隣合うＲＣ造柱１同士の間隔は、設計浮き上がりが発生する地震の大きさに応じて調整する。
【００３６】
【本発明が奏する効果】
請求項１〜９に記載した発明に係る鉄筋コンクリート造柱の柱脚部の免震構法及び免震構造によれば、従来技術のように免震ゴムなどの免震装置を使用しないで、アスペクト比が大きい建物の免震化を実現でき、そうした装置類の設置を前提とする免震層は殆ど零に近く縮小化でき、建物の有効利用度が高くなる。しかも地震が終了したときには残留変位が発生しない。
【００３７】
地震時に建物の浮き上がりが発生すると、同建物に作用する地震力はそれ以上に増加しない。従って、建物に作用する地震力の上限を定めることが可能となり、想定地震以上に大きい地震が作用した場合にも、建物の損傷を一定のレベル以下にできる。
【００３８】
建物の柱に引張り軸力が作用しないので、その検討の必要がなく、柱の設計を簡略化できる。
【００３９】
既存建物を建て替える場合には、既存の基礎及び下部躯体も残して、その上に接点を設けて新築建物を構築することにより、基礎部の設計や施工の大幅な合理化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａは本発明の実施形態を示した平面図であり、Ｂは同立面図である。
【図２】図１ＢのＡ−Ａ線矢視図である。
【図３】ＲＣ造柱の柱脚部に浮き上がり現象が発生した状態を示した立面図である。
【図４】Ａは本発明の異なる実施形態を示した平面図であり、Ｂは同立面図である。
【図５】Ａは従来の、Ｂは本発明による地震エネルギーの低減化原理の説明図である。
【符号の説明】
１    鉄筋コンクリート造柱
２    柱主筋
３    基礎コンクリート
４    底型枠兼用鋼板
４ａ  立ち上がり部
５    型枠
６    主筋
７    帯筋
８    スタッド
９    剥離用シート
１０    衝撃緩衝材
１１    ダボピン
１２    ダボ孔
１３    衝撃緩衝用シート
【図１】
0004452373.tif 000002
【図２】
0004452373.tif 000003
【図３】
0004452373.tif 000004
【図４】
0004452373.tif 000005
【図５】
0004452373.tif 000006