(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレハブ建築物の躯体である鉄骨ラーメン造の免震構法であって、
躯体を構成する個々の角形鋼管の柱の直下のみにおいて、地面に配置した剛性のあるべた基礎又は連続フーチングである鉄筋コンクリート梁を連結して一体化され且つ前記鉄筋コンクリート梁より高い位置にある基礎に支持された免震装置が、前記柱及び基礎の芯に合わせて設けられており、前記各柱の下端部間において、高さ及び幅又は断面形状が躯体を構成する２階床梁と同一のＨ形鋼の鉄骨梁が前記柱の側面に連結された連結部が、前記免震装置の上部に固定されて躯体が構成されていることを特徴とする鉄骨ラーメン造の免震構法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄骨ラーメン造の躯体を持った建築物の免震構法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建物に於ける免震の原理は、建物の固有周期を長くして地震による地面の揺れを建物に伝えないようにするものである。具体的には、建物と地面との間に免震装置を介在させると共に建物の固有周期を長くするための方策が考慮されている。
【０００３】
鉄骨ラーメン造の建物の免震構造の例として例えば、図６（ａ）に示すように、建物を構成する柱51の直下に免震装置52を配置して地面53上に設置すると共に該柱51の下端側を鉄骨コンクリート製やプレキャストコンクリート製或いは鉄筋コンクリート製の浮き梁54によって接続した構造や、同図（ｂ）に示すように、柱51の下に鉄骨コンクリートやプレキャストコンクリート或いは鉄筋コンクリートからなる剛強な底盤55を設け、柱51の設置位置に拘束されることなく地面53上に設置した免震装置52によって底盤55を支持した構造等が知られている。
【０００４】
上記各免震構造では、建物の固有周期は免震装置52の上部に設置された構造物の重量にも依存し、該構造物の重量が大きくなるほど前記周期が長くなるという性質を有する。このため、免震構造の建物では、各柱51の下端部を相互に接続する鉄骨コンクリート製やプレキャストコンクリート製或いは鉄筋コンクリート製の浮き梁54や底盤55によって重量をかせぐようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記免震構造の建物では、重量の増加を目的として鉄骨コンクリート製やプレキャストコンクリート製或いは鉄筋コンクリート製の浮き梁を用いるため、鉄骨ラーメン造であるにも関わらず浮き梁のみが上階の梁と異なる構造となり、施工手間がかかるという問題，施工職種が増えるという問題，材料調達が複雑になるという問題が生じている。
【０００６】
更に、詳細部の納まりも他の階と異なるため、外装材や内装材を他の階と別仕様にせざるを得ず、これらについても上記と同様の問題が生じている。
【０００７】
特に、図６（ｂ）の構造では、各柱に作用する荷重を底盤を介して免震装置に伝達するため、同図（ａ）の構造と比較して底盤の強度を高くすることが必要となり、この底盤が上階の梁とは全く異なる構造となって、施工手間がかかるという問題，施工職種が増えるという問題，材料調達が複雑になるという問題が生じる。
【０００８】
本発明の目的は、免震装置の上部構造を全て鉄骨ラーメン造とすることによって上記問題を解決することが出来る鉄骨ラーメン造の免震構法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る鉄骨ラーメン造の免震構法は、プレハブ建築物の躯体である鉄骨ラーメン造の免震構法であって、躯体を構成する個々の角形鋼管の柱の直下のみにおいて、地面に配置した剛性のあるべた基礎又は連続フーチングである鉄筋コンクリート梁を連結して一体化され且つ前記鉄筋コンクリート梁より高い位置にある基礎に支持された免震装置が、前記柱及び基礎の芯に合わせて設けられており、前記各柱の下端部間において、高さ及び幅又は断面形状が躯体を構成する２階床梁と同一のＨ形鋼の鉄骨梁が前記柱の側面に連結された連結部が、前記免震装置の上部に固定されて躯体が構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
上記鉄骨ラーメン造の免震構法では、鉄骨ラーメン造の柱の直下に免震装置を設けると共に該免震装置を地面に配置した鉄筋コンクリート梁によって支持し、更に、各柱の下端部間を鉄骨梁で連結したので、免震装置の上部構造を鉄骨造に統一することが出来、施工職種が増加することがない。
【００１１】
特に、免震の原理は、建物の固有周期を地震による地面の揺れの固有周期よりも大きくすると共にその差を大きくすることで、地震による地面の揺れが建物に伝わらないようにするものである。従って、地面に鉄筋コンクリート梁を配置することによって地面の剛性を向上させることで、地震時の地面の固有周期は鉄筋コンクリート梁のない状態に於ける固有周期と比較して短くなり、建物の重量を大きくしなくとも、免震効果を発揮することが出来る。
【００１２】
また各柱の下端部間を連結する鉄骨梁の下面から上面までの高さ及び幅又は断面形状が２階床梁と同一のＨ形鋼の鉄骨梁で連結されるため、各柱の下端部間を連結する鉄骨梁（以下「浮き梁」という）を施工する際の手間を増加させることがない。
【００１３】
鉄骨ラーメン造がプレハブ建築物の躯体であるため、個々の柱の直下に地面に配置した鉄筋コンクリート梁に支持された免震装置を設けると共に各柱を浮き梁で連結することによって、プレハブ建築物を施工職種や施工手間を増加させることなく、免震構造とすることが出来る。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、上記鉄骨ラーメン造の免震構法の好ましい実施形態について図を用いて説明する。図１は本発明に係る鉄骨ラーメン造の構成を説明する斜視図、図２は鉄骨ラーメン造の柱の下端部分の構成を説明する図、図３は図２の平面図、図４は鉄筋コンクリート梁の例を説明する断面図である。
【００１５】
本実施例に係る鉄骨ラーメン造の免震構造は、鉄骨ラーメン造の躯体Ａを構成する各柱１の直下に地面に配置された鉄筋コンクリート梁Ｃに支持された免震装置Ｂを設けると共に、各柱１の下端部を鉄骨製の浮き梁Ｄで連結して構成されるものである。このように、地面に鉄筋コンクリート梁Ｃを配置することで地面の剛性を高め、これにより、地震による地面の固有周期が短くなる。このため、鉄筋コンクリート梁Ｃの上部に免震装置Ｂを介して支持された躯体Ａの重量を大幅に増加させなくとも、地面の固有周期との差を大きくして大きな免震効果を得ることが可能である。
【００１６】
躯体Ａは、所定の位置に配置された複数の柱１と各階に対応して配置された梁２とを有し、これらの柱１と梁２を剛的に接続して構成されている。躯体Ａは鉄骨ラーメン造であれば良く、構造を特に限定するものではない。
【００１７】
しかし、躯体Ａを「量産された架構体パーツを用いてシステム化された工法により組み上げられた」所謂プレパブ建築物の躯体として構成することによって、浮き梁Ｄを含めて部材品種及び施工職種を増加させることなく、即ち、大幅なコスト増をきたすことなく建物の免震化をはかることが可能となる。このため、本実施例では躯体Ａをプレハブ建築物の躯体として構成している。
【００１８】
躯体Ａに於いて、柱１は予め設計段階で設定されたサイズを持った角形鋼管を用いて構成されており、梁２も同様に予め設計段階で設定されたサイズを持ったＨ形鋼を用いて構成されている。
【００１９】
免震装置Ｂは、従来より仕様されている積層ゴムタイプや、図５（ａ）に示す滑り摩擦タイプ、或いは同図（ｂ）に示す転がり摩擦タイプのものを選択して利用することが可能である。しかし、上部構造が軽量であっても該構造体の固有周期を長くすることが可能な形式の免震装置を用いることが好ましい。このような免震装置としては、初期剛性と二次剛性を有し、降伏剪断力係数を下げるように構成したものがある。
【００２０】
鉄筋コンクリート梁Ｃは地面に配置されており、所定位置に設置された基礎３を一体的に連結して高い剛性を発揮し得るように構成されている。この鉄筋コンクリート梁Ｃとしては、現場で鉄筋を配筋してコンクリートを打設して構成した所謂鉄筋コンクリート梁であって良く、また予め製造された所謂プレキャストコンクリート梁であっても良い。
【００２１】
鉄筋コンクリート梁Ｃは、梁としての機能を有するものであれば良く、断面形状を限定するものではない。即ち、図２に示すように、べた基礎３ａとして構成されたものであっても良く、また図４に示すように、隣設して設置されたフーチング３ｂを鉄筋コンクリート梁Ｃによって連結した連続フーチングであっても良い。
【００２２】
上記の如く、地面に配置された鉄筋コンクリート梁Ｃと一体的に構成したべた基礎３ａを構成し、或いは隣設するフーチング３ｂを地面と同レベルに配置された鉄筋コンクリート梁Ｃによって連結して一体化して連続フーチングを構成することで、これらの基礎部は高い剛性を発揮し、地震による地面の揺れの固有周期を短くすることが可能である。
【００２３】
浮き梁Ｄは隣設する躯体Ａの柱１の下端部を連結して一体化するものであり、鉄骨梁として構成されている。このため、躯体Ａの梁２と略同様の工程で工場段階で製造することが可能であり、施工職種が増加することがなく且つ工程を複雑化することなく製造することが可能である。
【００２４】
浮き梁Ｄには１階部分の荷重が分布荷重として作用する。即ち、浮き梁Ｄは力学的にＨ形鋼からなる２階の床梁２と略同様の曲げ荷重を受けることとなる。このため、浮き梁Ｄの断面形状は、断面二次モーメントが２階の床梁２の断面二次モーメントと同一の値となるように設定されている。
【００２５】
また浮き梁Ｄは高さ寸法と幅寸法が２階の床梁２の高さ寸法と幅寸法と等しいことが好ましい。浮き梁Ｄを前記寸法とすることで、該梁Ｄの納まりを２階の床梁２と略同様にすることが可能であり、内装材や外装材の仕様、或いは施工方法を略同一にすることが可能となる。前記寸法条件及び断面二次モーメントの条件を考慮したとき、浮き梁Ｄは床梁２と肉厚の異なるＨ形鋼、或いは角鋼管を用いることが可能である。
【００２６】
しかし、材料の調達や在庫の問題を考慮したとき、浮き梁Ｄは他の梁、特に２階の床梁２と同一断面であることが望ましい。このように、浮き梁Ｄを２階の床梁２と同一と材料としても、作用する荷重が同等であれば強度的な問題が生じることがない。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係る鉄骨ラーメン造の免震構法では、鉄骨ラーメン造の躯体を構成する柱の直下に免震装置を設け、この免震装置を地面に配置した鉄筋コンクリート梁によって支持し、更に、各柱の下端部間を鉄骨梁で連結したので、免震装置の上部構造を鉄骨造に統一することが出来る。このため、鉄筋工やセメント工が不要であり、施工職種を増加させることなく且つ施工手間がかからない。更に、鉄骨造に統一されるため、材料の調達を単純化することが出来る。
【００２８】
特に、地面に鉄筋コンクリート梁を配置することによって地面の剛性を向上させることが出来、これにより、地震時の地面の固有周期は鉄筋コンクリート梁のない状態に於ける固有周期と比較して短くなり、建物の重量を大きくしなくとも、免震効果を発揮することが出来る。
【００２９】
また鉄骨梁（浮き梁）の高さ寸法及び幅寸法又は断面形状を２階の床梁の断面形状と同一とすることによって、該鉄骨梁の詳細部の納まりが２階と同一であるＨ形鋼となり、施工職種が増加することがなく、且つ施工手間がかからず、内装材や外装材も上階と同一となり、材料調達を単純化することが可能となり、コストを削減すると共に工期の短縮化をはかることが出来る。
【００３０】
また鉄骨ラーメン造をプレハブ建築物の躯体とすることによって、プレハブ建築物を施工職種や施工手間を増加させることなく、免震構造を実現することが出来る。即ち、プレハブ建築は部品を出来るだけ共通化することにより、量産化を行ってコストの削減を実現するものである。従って、鉄骨梁を２階の床梁と同じものにすることによって、材料調達の単純化をはかってコストを削減した免震構法を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る鉄骨ラーメン造の構成を説明する斜視図である。
【図２】  鉄骨ラーメン造の柱の下端部分の構成を説明する図である。
【図３】  図２の平面図である。
【図４】  鉄筋コンクリート梁の例を説明する断面図である。
【図５】  免震装置の例を示す図である。
【図６】  従来の免震構造を説明する図である。
【符号の説明】
Ａ                      躯体
Ｂ                      免震装置
Ｃ                      鉄筋コンクリート梁
Ｄ                      浮き梁
１                      柱
２                      梁，床梁
３                      基礎
３ａ                    べた基礎
３ｂ                    フーチング
【図１】
0003779797.tif 000002
【図２】
0003779797.tif 000003
【図３】
0003779797.tif 000004
【図４】
0003779797.tif 000005
【図５】
0003779797.tif 000006
【図６】
0003779797.tif 000007