JP2002276192A - 浮き上がり許容の制震構造 - Google Patents
浮き上がり許容の制震構造Info
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Abstract
容して、前記建物に作用する地震力を低減させる浮き上
がり許容の制震構造を提供する。 【解決手段】 建物の杭の上端部と柱及び基礎梁等の下
端部とが縁切りされ、前記杭の上端部又は前記柱及び基
礎梁等の下端部のいずれか一方に凹部を形成し、他方に
凸部を形成し、凹部と凸部とを嵌め合わせて構成されて
いる。前記凹部と凸部とは、水平面同士が面接触し、且
つ隣接する凸部の相対面する垂直面がそれぞれの凹部の
垂直面と面接触するように嵌め合わされている。
Description
ときに建物の浮き上がりを許容して、前記建物に作用す
る地震力を低減させる浮き上がり許容の制震構造の技術
分野に属する。
免震装置は、建物と一体化した構造となっており、アス
ペクト比の大きな建物では、大きな引張力が発生し、設
計が困難な場合があった。
上がらせて、前記建物に作用する地震力を低減させる方
式の浮き上がり許容の制震構造が種々開発されている。
りし、杭の上端部が衝撃吸収材等を介して基礎梁の凹部
に嵌め込まれ、地震時の建物の浮き上がりを許容する制
震構造が公知に属する(例えば、特開平10−2270
39号公報、特開平10−227040号公報、特開平
10−331173号公報、類似技術として特開200
0−240315公報等)。
は、いずれも浮き上がりが生じると、支点となる杭の上
端部に軸力及びせん断力が集中して作用する構成となっ
ており、杭の上端部が破壊される虞がある。
きるように、杭の上端部と基礎梁の凹部とを精度良く嵌
め合わせる必要がある。そのため、高度な製作精度、施
工精度が要求され、施工が困難である。
りが生じても、支点となる杭の上端部にせん断力が集中
して作用することを防いで、杭の上端部の健全化を図
り、嵌合部において高度な製作精度、施工精度を必要と
しない簡易な構成で、建物の水平方向変位を確実に拘束
し、施工が容易な浮き上がり許容の制震構造を提供する
ことである。
決するための手段として、請求項1に記載した発明に係
る浮き上がり許容の制震構造は、建物の杭の上端部と柱
及び基礎梁等の下端部とが縁切りされ、前記杭の上端部
又は前記柱及び基礎梁等の下端部のいずれか一方に凹部
を形成し、他方に凸部を形成し、凹部と凸部とを嵌め合
わせて構成されており、前記凹部と凸部とは、水平面同
士が面接触し、且つ隣接する凸部の相対面する垂直面が
それぞれの凹部の垂直面と面接触するように嵌め合わさ
れていることを特徴とする。
載した発明に係る浮き上がり許容の制震構造において、
前記凹部又は凸部の水平面は、少なくとも一方が粗面と
されていることを特徴とする。
2に記載した発明に係る浮き上がり許容の制震構造にお
いて、前記凹部の垂直面と凸部の垂直面とは、支圧材を
挟んで面接触していることを特徴とする。
のいずれか一に記載した発明に係る浮き上がり許容の制
震構造において、前記凹部には鋼製マスが埋め込まれ、
前記鋼製マスの水平面は表面が粗面とされていることを
特徴とする。
のいずれか一に記載した発明に係る浮き上がり許容の制
震構造において、前記凹部と凸部との隙間は、シート等
で被われ防水処理が施されていることを特徴とする。
載した発明に係る浮き上がり許容の制震構造をアスペク
ト比の大きな耐震要素(連層ブレース)を有する建物1
の一部に用いた実施の形態を概念的に示している。図2
は、前記制震構造を概念的に示している。
すA部)において隣接する杭3、3の上端部と、基礎梁
2の下端部とが縁切りされ、前記杭3の上端部に凹部5
を形成し、前記基礎梁2から下方へ突出した柱4の下部
4aを凸部6とし、凹部5と凸部6とを嵌め合わせて構
成されている。
士が面接触し、且つ隣接する凸部6、6の相対面する垂
直面がそれぞれの凹部5、5の垂直面と面接触するよう
に嵌め合わされている。そのため、建物1に水平方向変
位が生じると、前記隣接する凸部6、6の垂直面のどち
らか一方が必ず、凹部5の垂直面と面接触しているの
で、建物1の水平方向変位を確実に拘束することができ
る。
係なく、隣接する凸部6、6の相対面する垂直面がそれ
ぞれの凹部5、5の垂直面と面接触するように、前記凹
部5と凸部6とを嵌め合わせるだけで、建物1の水平方
向変位を確実に拘束することができ、嵌合部において高
度な製作精度、施工精度を必要とせず、施工が容易であ
る。
とも一方が粗面とされ、摩擦力が増大されている(請求
項2記載の発明)。そのため、詳細は後述するが、建物
1に浮き上がりが生じたときに、支点となる杭3の上端
部、即ち凹部5の水平面に作用するせん断力が、前記の
摩擦力を反力として、確実に杭3に伝達される。
面とは、支圧材7を挟んで面接触する構成で実施するこ
とが好ましい(請求項3記載の発明)。そうすると、凸
部6が浮き上がった際にも、前記凸部6の垂直面は、支
圧材7の弾性変形により凹部5の垂直面と面接触した状
態に維持される。
1の浮き上がりを概念的に示している。図4は、浮き上
がりが生じた時の制震構造を概念的に示している。
一部に浮き上がりが生じると、支点となる杭3の凹部5
の水平面に軸力P及び矢印方向(図4の右側方向)のせ
ん断力Qが作用する。このとき、理屈では支点となる凹
部5の水平面と凸部6の水平面とが面接触した状態に維
持されず、凸部6がピン状態で(即ち、図4において凸
部6の右側端部を支点として)回転するように考えられ
るが、実際には、建物1に浮き上がりが生じると、梁と
柱とが変形を生じること、そして、凸部6の水平面は凹
部5の水平面に軸力Pで押さえつけられていること等の
理由により、凹部5の水平面と凸部6の水平面とが面接
触した状態に維持される(図3を参照)。
直面と凸部6の垂直面とが面接触しない方向へ作用して
も、上記のように水平面同士が面接触した状態に維持さ
れるので、大きな摩擦力が発生し確実にせん断力Qを杭
3に伝達させることができる。また、凹部5の水平面又
は凸部6の水平面の少なくとも一方が粗面とされている
ので、より大きな摩擦力を発生させることができ、せん
断力Qの伝達に寄与している。
ては、凸部6が浮き上がりながら支圧材7を凹部5の垂
直面に押しつける。このとき、前記支圧材7は、凹部5
の垂直面と凸部6の垂直面との間に挟み込まれて弾性変
形し、前記垂直面同士を面接触した状態に維持させる。
して凹部5の垂直面に作用し、前記垂直面の支圧力を反
力にして杭3に伝達される。
水平方向せん断力を杭3に伝えることができ、かつ支点
となる側の柱4の水平方向せん断力も杭3に伝えること
ができるために、どちらか一方の杭3にせん断力が集中
することがなく、杭3の健全化を図ることができる。
示したが、具体的には凹部5と凸部6との嵌合部周辺は
以下の構成とされる。
示している。
するスタッド8などが設けられ、強固に基礎梁2に緊結
される。そのため、柱4に生じる軸力はスタッド8を介
して基礎梁2にも伝達され、前記基礎梁2の下端面と接
触する杭3の上端面に作用する。したがって、杭3の上
端部全体で軸力を受け止めることができ、杭3の上端部
が破壊されることがない。
には鋼製マス9が埋め込まれ、前記鋼製マス9の水平面
は表面が粗面とされる(請求項4記載の発明)。前記杭
3の上端部には、ケーシング10が巻き付けられて、柱
4の下部4a及び杭3の上端部の健全化が図られてい
る。
マス9の水平面(底面)に面接触し、且つ垂直面が支圧
材7を介して鋼製マス9の垂直面と面接触するように嵌
め合わされる。
下端に設けられ、柱4の下部4aの浮き上がり量が最大
のときでも鋼製マス9から飛び出さない高さに構成され
ている。そのため、柱4の下部4aの浮き上がり量を問
わず、前記下部4aの垂直面は、常に支圧材7を介して
鋼製マス9の垂直面と面接触した状態に維持される。な
お、前記支圧材7と鋼製マス9との接触面には、支圧材
7の上下運動を円滑に行うために、グリースが塗布さ
れ、摩擦力の低減が図られている。
は、シート11で被われて防水処理が施され(請求項5
記載の発明)、雨水及び土砂等が嵌合部に浸入すること
を防ぐ。もちろん、前記シート11は、柱4の浮き上が
りを許容するに足りる弛みを有する。
詳細を示している。
部4aの下端に設けられた支圧材7は、鋼製マス9の垂
直面に押しつけられ、弾性変形しながら同垂直面に沿っ
て上方へ引き上げられる。上述したように垂直面同士
は、常に面接触した状態に維持されるので、浮き上がり
によるせん断力を、支圧材7を介して鋼製マス9の垂直
面に確実に作用させ、杭3に伝達させることができる。
また、支圧材7の上下運動が円滑に行われるため、建物
1の浮き上がりを邪魔することがなく、建物1に作用す
る地震力を確実に低減することができる。
は、図示を省略したが、やはり軸力及びせん断力が作用
する。
の水平面とは、上述したように面接触した状態に維持さ
れるので、大きな摩擦力が発生し確実にせん断力を杭3
に伝達させることができる。
介して基礎梁2に伝達され、前記基礎梁2の下端面と接
触する杭3の上端面にも作用するので、浮き上がりによ
る軸力が鋼製マス9の水平面に集中して作用することが
ない。
る柱4の水平方向せん断力を杭3に伝えることができ、
かつ支点となる側の柱4の水平方向せん断力も杭3に伝
えることができる。しかも、支点側では軸力を杭3の上
端部全体に作用させることができる。
4aの相対面する垂直面がそれぞれの鋼製マス9、9の
垂直面と面接触するように、前記下部4aと鋼製マス9
とを嵌め合わせるだけで、建物1の水平方向変位を確実
に拘束することができ、嵌合部において高度な製作精
度、施工精度を必要とせず、施工が容易である。
合は、面接触していない柱4の下部4aの垂直面と鋼製
マス9(凹部5)の垂直面との間に鉛直方向に粘弾性体
等のエネルギー吸収装置が設けられる。この場合、前記
柱4の下部4aの浮き上がりにより、エネルギー吸収装
置が減衰性能を発揮して、浮き上がり量が制御される。
そのため、より安全性の高い制震構造を提供することが
できる。
するために、鋼製マス9(凹部5)の水平面に緩衝材が
設けられることもある。
を形成し、基礎梁2の下端部に凸部6を形成している
が、この限りではない。即ち、前記制震構造は、基礎梁
2の下端部に凹部を形成し、杭3の上端部に凸部を形成
しても同様に実施できる。
6としているが、この限りではない。即ち、柱4を基礎
梁2から突出させず、前記基礎梁2の下端部に凸部を設
けても同様に実施できる。
にケーシングを巻き付けて、補強しているが、杭3の上
端部にせん断補強筋を配して補強しても同様に実施でき
る。
について実施されているが、この限りではない。即ち、
図7(a)及び図8(a)に示すように、建物全体に浮
き上がりを生じさせる場合においても実施できる。具体
的には、図7(a)は、建物1が上部構造体1aと下部
構造体1bとに縁切りされ、上部構造体1aの下端部に
凸部6を形成し、下部構造体1bの上端部に凹部5を形
成して、前記凹部5と凸部6とは、双方の水平面同士及
び建物内側の垂直面同士が面接触するように嵌め合わさ
れている。なお、図8(a)は、上部構造体1aの下端
部に凹部5を形成し、下部構造体1bの上端部に凸部6
を形成した浮き上がり許容の制震構造を示している。
aに浮き上がりが生じた時の概念図を示している。
上記図1〜図6の実施形態と同様に、浮き上がりにより
支点となる凹部5の水平面と凸部6の水平面とが面接触
した状態に維持され、浮き上がり側の凹部5の垂直面と
凸部6の垂直面とが、面接触した状態に維持されるの
で、支点となる凹部5又は凸部6にせん断力が集中する
ことを防ぐことができ、前記凹部5又は凸部6が破壊さ
れることがない。また、凸部6の建物内側の垂直面が凹
部5の垂直面と面接触していれば、上部構造体1aの水
平方向変位を確実に拘束することができるので、嵌合部
において高度な製作精度、施工精度を必要とせず、施工
が容易である。
がり許容の制震構造は、浮き上がりが生じる柱の水平方
向せん断力を杭に伝えることができ、かつ支点となる側
の柱の水平方向せん断力も杭に伝えることができるため
に、どちらか一方の杭にせん断力が集中することがな
く、杭の健全化を図ることができる。
く、隣接する凸部の相対面する垂直面がそれぞれの凹部
の垂直面と面接触するように、前記凹部と凸部とを嵌め
合わせるだけで、建物の水平方向変位を確実に拘束する
ことができ、嵌合部において高度な製作精度、施工精度
を必要とせず、施工が容易である
ができるので、建物に作用する地震力を確実に低減する
ことができる。
の一部に用いた実施の形態を概念的に示した立面図であ
る。
的に示している。
た建物の浮き上がりを概念的に示した立面図である。
示した立面図である。
構造の他の実施形態を示した立面図である。(b)は、
(a)の浮き上がり時を示した立面図である。
構造の他の実施形態を示した立面図である。(b)は、
(a)の浮き上がり時を示した立面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】建物の杭の上端部と柱及び基礎梁等の下端
部とが縁切りされ、前記杭の上端部又は前記柱及び基礎
梁等の下端部のいずれか一方に凹部を形成し、他方に凸
部を形成し、凹部と凸部とを嵌め合わせて構成されてお
り、 前記凹部と凸部とは、水平面同士が面接触し、且つ隣接
する凸部の相対面する垂直面がそれぞれの凹部の垂直面
と面接触するように嵌め合わされていることを特徴とす
る、浮き上がり許容の制震構造。 - 【請求項2】前記凹部又は凸部の水平面は、少なくとも
一方が粗面とされていることを特徴とする、請求項1に
記載した浮き上がり許容の制震構造。 - 【請求項3】前記凹部の垂直面と凸部の垂直面とは、支
圧材を挟んで面接触していることを特徴とする、請求項
1又は2に記載した浮き上がり許容の制震構造。 - 【請求項4】前記凹部には鋼製マスが埋め込まれ、前記
鋼製マスの水平面は表面が粗面とされていることを特徴
とする、請求項1〜3のいずれか一に記載した浮き上が
り許容の制震構造。 - 【請求項5】前記凹部と凸部との隙間は、シート等で被
われ防水処理が施されていることを特徴とする、請求項
1〜4のいずれか一に記載した浮き上がり許容の制震構
造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001080039A JP4588909B2 (ja) | 2001-03-21 | 2001-03-21 | 浮き上がり許容の制震構造 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010121413A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Shimizu Corp | 建物の浮き上がりを利用した耐震構造 |
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-
2001
- 2001-03-21 JP JP2001080039A patent/JP4588909B2/ja not_active Expired - Fee Related
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