(57)【要約】【課題】免震装置の直上に配置される柱の長期軸圧縮力を簡易な方法で増大させることにより、免震装置の設計上の課題とされる引張力に弱い点をカバーできようにした免震装置の設置構造および設置方法を提供する。【解決手段】建物１の地盤側に位置する下部基礎３と建物側に位置する上部基礎４との間に積層ゴム支承２を設置する。積層ゴム支承２は建物１の各柱５の配置位置に設置する。各積層ゴム支承２の上に柱５を構築する。構築した柱５のうち引抜き力の作用する柱５をジャッキアップする。ジャッキアップした柱５の直下に少なくとも当該柱５に作用する引抜き力と相殺する軸圧縮力を付与するのに必要なジャッキアップ量に相当する厚さのスプラスイスプレート10を積層ゴム支承２の上に重ねて設置する。【選択図】図２
2013130029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の基礎部または中間階に設置される免震装置の設置構造において、前記建物の引抜き力の作用する柱の直下に免震装置とスプライスプレートが重ねて設置され、前記スプライスプレートは、前記柱に作用する引抜き力と相殺する軸圧縮力を付与するのに必要なジャッキアップ量に相当する厚さに形成されていることを特徴とする免震装置の設置構造。
【請求項２】
請求項１記載の免震装置の設置構造において、スプライスプレートは免震装置の上または下に設置されていることを特徴とする免震装置の設置構造。
【請求項３】
請求項１または２記載の免震装置の設置構造において、スプライスプレートは複数のピースから形成されていることを特徴とする免震装置の設置構造。
【請求項４】
建物の基礎部または中間階に設置される免震装置の設置方法において、前記建物の各柱の配置位置に免震装置をそれぞれ設置し、次に各免震装置の上に柱を構築し、次に前記柱のうち引抜き力の作用する柱をジャッキアップし、次にジャッキアップした柱の直下に当該柱に作用する引抜き力と相殺する軸圧縮力を付与するのに必要なジャッキアップ量に相当する厚さのスプラスイスプレートを前記免震装置に重ねて設置することを特徴とする免震装置の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免震装置の設置構造および設置方法に関し、免震装置の直上に設置される柱の長期軸圧縮力を簡易な方法で増大させることにより、免震装置の設計上の課題とされる引張力に弱い点をカバーできようにしたものであり、免震層を備えたすべての建物に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
免震構造は、建物の基礎部や中間階に免震装置を設置して免震層を形成することにより、地震力が建物に直接伝わらないようにして上部構造の加速度、変形、応力を低減し、これにより地盤が激しく揺れても建物は地盤の揺れに追従することなく、ゆっくり動くようにして建物の損壊を低減する有効な手段として広く採用されている。
【０００３】
この場合の免震装置には、主として薄いゴム板と鋼板を交互に幾重にも貼り重ねて製造された積層ゴム支承やこうして製造された積層ゴムに鉛プラグを埋め込み一体形成された鉛プラグ入り積層ゴム支承が用いられている。
【０００４】
ところで、この種の積層ゴム支承や鉛プラグ入り積層ゴム支承は、圧縮力に対しては強く、横揺れに充分な免震効果を発揮することは確認されているが、引張力に対しては弱く、大きな引張力が働く部位には使用できないという課題が指摘されている。
【０００５】
たとえば、標準的積層ゴム支承では、圧縮力に対しては長期圧縮面圧で13N/ｍｍ2以下、短期圧縮面圧で26N/ｍｍ2以下での使用が推奨されているが、引張力に対しては長期引張面圧が許容されておらず、短期引張面圧でも1N/ｍｍ2以下での使用しか許容されていない。
【０００６】
また、免震装置に作用する引張力が問題になりやすいのは、建物の外周部、例えば四角い平面形状の建物の場合、特に建物の四隅部の柱に過大な引抜き力が発生しやすいため、建物の四隅部に配置された免震装置に作用する引張力が問題になりやすい。この弱点を補うため、建築構造計画においていくつかの制約と工夫が施されている。
【０００７】
また、免震装置に引張力を作用させないためには、免震装置の直上に配置される柱の長期柱軸圧縮力を大きくする方法と地震時の柱の引抜力を小さくする方法の二つの方法がとられている。
【０００８】
このうち、前者の方法としては、柱のスパン割に際し、外端スパンを極力大きくして隅柱の支配面積を大きくする方法や隅柱のコンクリートを増打ちしてカウンターウェィトを形成する等の方法がとられている。
【０００９】
また、後者の方法としては、柱のスパン割に際して外端スパンを極力大きくして地震力によって梁に発生するせん断力を小さくする方法や塔状比(建物高さ／計算しようとする方向における架構幅)を小さくして、地震時の転倒モーメントを小さく押さえる方法、さらに鉄筋コンクリート構造の場合の耐震壁や鉄骨構造の場合のブレース等にみられる局所的耐震要素による地震力の集中を避け、純ラーメン構造にして地震力の分散化を図る等の方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２３１７９９号公報
【特許文献１】特開２０１１−２１３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
外端スパンを極力大きくして隅柱の支配面積を大きくする方法や隅柱のコンクリートを増打ちしてカウンターウェィトを形成する方法は、梁成や柱径が増大して建物内の空間が狭められてしまうだけでなく、コンクリートや鉄骨材の使用量が増して建設コストが嵩む等の課題があった。
【００１２】
また、建物の塔状比を小さくして地震時の転倒モーメントを小さく押さえる方法には、建物の高さが制限されることにより建物の階数や階高が制約を受け、そのため建物全体の床面積が制限されて敷地を有効に活用できない等の課題があった。
【００１３】
さらに、鉄筋コンクリート構造の場合の耐震壁や鉄骨構造の場合のブレース等にみられる局所的耐震要素による地震力の集中を避け、純ラーメン構造にして地震力の分散化を図る方法には、梁成や柱径が増大して建物内の空間が狭められてしまうだけでなく、コンクリートや鉄骨材の使用量が増して建設コストが嵩む等の課題があった。
【００１４】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、免震装置の直上に配置される柱の長期軸圧縮力を簡易な方法で大きくすることにより、免震装置の設計上の課題とされる引張力に弱い点をカバーできるようにした免震装置の設置構造および免震装置の設置方法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】
【００１５】
本発明の免震装置の設置構造は、建物の基礎部または中間階に設置される免震装置の設置構造において、前記建物の引抜き力の作用する柱の直下に免震装置とスプライスプレートを重ねて設置し、かつ前記スプライスプレートを前記柱に作用する引抜き力と相殺する軸圧縮力を付与するのに必要なジャッキアップ量に相当する厚さに形成することにより構成されてなることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明は、基礎部または中間階に免震装置が設置される柱のうち、引抜き力の作用する柱に引抜き力と相殺する大きさの長期軸圧縮力を付与することにより、免震装置の設計上の課題とされる引張力に弱い点をカバーできようにしたものであり、基礎部または中間階に免震層を備えたすべての建物に適用することができる。
【００１７】
本発明によれば、引抜き力の作用する柱の直下に免震装置とスプライスプレートを重ねて設置し、かつスプライスプレートを柱に作用する引抜き力と相殺する軸圧縮力を付与するのに必要なジャッキアップ量に相当する厚さに形成することにより、引抜き力を受ける柱に必要量の長期軸圧縮を容易に付与することができ、これにより柱に作用する引抜き力に伴う免震装置の設計上の課題とされる引張力の問題を解消することができる。
【００１８】
例えば、図５において、引抜き力Ｐを受ける柱がスプライスプレートによって周囲の柱より高さＨジャッキアップされていることにより、引抜き力Ｐを受ける柱に剛接合された各階の梁にせん断力Q１、Q２、…、Q10が作用し、このせん断応力Q１、Q２、…、Q10の反力の総和Ｎ(N１＋N２＋…＋N４)が免震装置に柱を介して常時軸圧縮力として作用する。
【００１９】
そして、この軸圧縮力Ｎが引抜き力Ｐと同等もしくはそれ以上であることにより、地震時などに柱に過大な引抜き力Ｐが作用したとしても軸圧縮力Ｎと相殺されることにより免震装置に引抜き力Ｐが作用することはなく、これにより免震装置の設計上の課題とされる引張力に弱い点をカバーすることができる。
【００２０】
なお、引抜き力Ｐの作用する柱に付与される長期軸圧縮力Ｎの大きさは、引抜き力Ｐと必ずしも一致する必要はなく引抜き力Ｐより大きくてもよい。また、免震装置が抜き力Ｐに対してある程度まで抵抗できるような構造に構成されていれば、軸圧縮力Ｎは引抜き力Ｐより小さくてもよい。
【００２１】
また、スプライスプレートは単体で形成されたものでもよいが、複数のピースから形成されている方が設置等の取り扱いが容易である。また、スプライスプレートは免震装置の上または下、あるいは免震装置の上下両側に設置されていてもよい。
【００２２】
引抜き力の作用する柱の直下に免震装置とスプライスプレートを設置するには、最初に引抜きの作用する柱の配置位置に免震装置を設置する。次に、免震装置の上に柱を構築する。次に、当該柱を油圧ジャッキ等によってジャッキアップする。そして、当該柱と前記免震装置との間に柱にスプライスプレートを設置する。スプライスプレートは柱に作用する引抜き力と相殺する軸圧縮力を付与するのに必要なジャッキアップ量に相当する厚さＴのスプラスイスプレートを設置する。
【００２３】
なお、引抜き力を受ける柱の基礎部または中間階に免震装置のみを設置し、引抜き力を受ける柱の周囲に配置される柱の基礎部または中間階には免震装置と共にスプラスイスプレートを重ねて設置し、これらの柱を構築した後、スプライスプレートを抜き取ることによっても引抜き力を受ける柱に所定量の長期軸圧縮力を付与することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、引抜き力の作用する柱の直下に免震装置とスプライスプレートを重ねて設置し、かつスプライスプレートを前記柱に作用する引抜き力と相殺する軸圧縮力を付与するのに必要なジャッキアップ量に相当する厚さに形成することにより、引抜き力を受ける柱に必要量の長期軸圧縮を容易に付与することができる。また、これにより免震装置の設計上の課題とされる引張力に弱い点をカバーすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】基礎部に免震層が設けられた建物を示し、(a)はその梁間方向の縦断面図、(b)は横断面図である。
【図２】建物隅部の基礎部に設置された積層ゴム支承を示し、(a)はその縦断面図、(b)は(a)のＡ−Ａ線断面図、(c)はスプラスイスプレートの平面図である。
【図３】建物隅部の基礎部に設置される積層ゴム支承とスプライスプレートを設置する方法を示す縦断面図である。
【図４】建物の中間階に積層ゴム支承が設置された建物の梁間方向の縦断面図である。
【図５】積層ゴム支承と柱との間にスプライスプレートを設置することにより積層ゴム支承に軸圧縮力が付与される理由を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１〜図５は、本発明の一実施形態を示し、図において、建物１の基礎部に
複数の積層ゴム支承(免震装置)２が設置されて免震層Ｍが形成されている。
【００２７】
積層ゴム支承２は、免震層Ｍの地盤側に位置する下部基礎３と建物１側に位置する上部基礎４間の、建物１側に配置された各柱５の真下に設置されている。
【００２８】
また、積層ゴム支承２は、積層ゴム2Aの上下両端に取り付けられた上下端板2B,2Bを下部基礎３の上端面と上部基礎４の下端面にそれぞれ据付けプレート６を介し、かつ端板2Bと据付けプレート６を貫通する複数のアンカーボルト７によってボルト止めすることにより取り付けられている。
【００２９】
据付プレート６は下部基礎３の上端面と上部基礎４の下端面に、それぞれ複数のジベル８によって一体的に先付けされている。また、アンカーボルト７は下部基礎３の上端面と上部基礎４の下端面に予め埋設されたインサート９に螺合されており、積層ゴム支承２の上下端板2B,2Bは下部基礎３の上端面と上部基礎４の下端面に脱着自在にボルト止めされている。  
【００３０】
また特に、地震時などに過大な引抜き力が作用するとされる建物１の隅柱５の直下に設置された積層ゴム支承２と上部基礎４との間にはスプラスイスプレート10が介在されている。
【００３１】
スプライスプレート10は、柱５に作用する過大な引抜き力Ｎと相殺する大きさの軸圧縮力Ｐを付与するジャッキアップ量Ｈに相当する厚さＴ以上の厚さに形成されている。
【００３２】
また  スプラスイスプレート10は積層ゴム支承２の端板2Bとほぼ同一平面形状に形成され、かつ端板2Bと共に上部基礎４の下面部に複数のアンカーボルト７によって固定されている。
【００３３】
なお、積層ゴム支承２の端板2Bは通常正方形板状や円形板状に形成され、周縁部にアンカーボルト７の貫通する複数のボルト孔が形成されていることら、スプライスプレート10は端板2Bより一回り小さい円形板状に形成され、かつ周縁部にアンカーボルト７の貫通する複数のボルト孔10aが形成されている。
【００３４】
このような構成において、図５に図示するように、隅部の柱５がスプライスプレート10によって周囲の柱５より高さＨ押し上げられていることにより、隅部柱５に剛接合された各階の梁11にせん断力Q１、Q２、…、Q10が作用し、このせん断応力Q１、Q２、…、Q10の反力の総和Ｎ(N１＋N２＋…＋N４)が隅柱５直下の積層ゴム支承２に常時軸圧縮として作用する。
【００３５】
そして、この軸圧縮力Ｎの大きさが引抜き力Ｐ以上であることにより、地震時などに隅柱５に過大な引抜き力Ｐが作用したとしても軸圧縮力Ｎと相殺されることにより、積層ゴム支承２に引抜き力Ｐが作用するのを防止することができ、これにより積層ゴム支承(免震装置)２の設計上の課題とされる引張力に弱い点をカバーすることができる。
【００３６】
次に、積層ゴム支承の設置方法について順を追って説明する。
【００３７】
(1) 下部基礎３の施工が完了し、下部基礎３が充分な強度を発現したら、下部基礎３の上に据付けプレート６を設置し、据付プレート６の上に積層ゴム支承２を設置する。積層ゴム支承２は、建物１の少なくとも柱５が配置される位置に設置する。そして、下部端板2Bの周縁部を下部基礎３の上に据付けプレート６の上から複数のアンカーボルト７でボルト止めすることにより固定する。
【００３８】
(2) 次に、積層ゴム支承２の上に建物１の上部基礎４を施工し、上部基礎４が充分な強度を発現したら上部基礎４の下面部に据付けプレート６を取り付ける。そして、積層ゴム支承２の上端板2Bの周縁部を上部基礎４の下面部に据付プレート６の上から複数のアンカーボルト７によってボルト止めして固定する。また、上部基礎４の上に各階の柱５、梁11、スラブ12および壁13を構築する。
【００３９】
(3) 次に、建物１の建設がある所定の階数まで進んだら、地震時などに特に過大な引抜き力Ｎが作用するとされる隅柱５の基礎部にジャッキ14を設置する。ジャッキ14は、下部基礎３と上部基礎４間に積層ゴム支承２の周囲を取り巻くように等間隔に複数台設置する。
【００４０】
(4) 次に、積層ゴム支承２の上端板2Bを上部基礎４に固定しているアンカーボルト７を取り外して上部基礎４から積層ゴム支承２を切り離す。そして、ジャッキ14を作動させて隅柱５を高さＨだけジャッキアップし、積層ゴム支承２の上端板2Bと上部基礎４の据付プレート６との間にスプラスイプレート10を設置する。
【００４１】
(5) そして、ジャッキ14を緩めて上部基礎４を積層ゴム支承２の上に戻し、上端板2Bとスプラスイスプレート10を上部基礎４に上端板2Bの下からアンカーポルト７によって再度固定する。以上の施工手順によって隅柱５に軸圧縮力Ｎを付与することができる。
【００４２】
図４は、本発明の他の実施形態を示し、免震層Ｍが建物１の中間階に形成されており、例えば、オフィスと住居、オフィスとホテル等というように免震層Ｍの上下階で建物の用途が異なる場合に適用される。
【００４３】
この実施形態では、積層ゴム支承２は免震層Ｍより下階側に位置する各柱５の柱頭若しくはスラブ12と上階側に位置する各柱５の柱脚またはスラブ12間に設置されている。
【００４４】
また特に、地震時などに過大な引抜き力が作用するとされる上階側の隅柱５と当該隅柱５の直下に設置された積層ゴム支承２との間にスプラスイプレート10が設置されている。スプラスイスプレート10の形状や設置方法等は、図１〜図４の実施形態で説明した通りである。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、免震装置の直上に配置される柱の長期軸圧縮力を簡易な方法で増大させることにより、免震装置の設計上の課題とされる引張力に弱い点を容易にカバーすることができ、免震層を備えたすべての建物に適用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１  建物
２  積層ゴム支承(免震装置)
３  下部基礎
４  上部基礎
５  柱
６  据付けプレート
７  アンカーボルト
８  ジベル
９  インサート
10  スプラスイスプレート
11  各階の梁
12  各階のスラブ
13  各階の壁
14  ジャッキ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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