JP2006214120A - 浮上り制振ユニット及び浮上り制振構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 精度の向上を図るとともに、施工の手間及び工期の短縮化を図ることのできる浮上り制振ユニット及び浮上り制振構造を提供する。
【解決手段】 予め工場にて形成され、現場にて基礎１２上に設置されて柱１４を支持する浮上り制振ユニット１０であって、基礎１２上の柱１４取付け位置に設置固定されるベースプレート１６と、ベースプレート１６の柱１４対応位置に上方に向けて一体に突出形成されて柱１４の上下方向の移動を許し、かつ、水平方向の変位を拘束する柱支持部１８とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、地震が発生したときに建物の浮上りを許容して建物に作用する地震力を低減させる浮上り制振ユニット及び浮上り制振構造に関する。

塔状比が高く、スレンダーな建物において、従来の耐震設計では、地震時の柱の引き抜き力に対抗するため、柱及び基礎部の断面が大きくなってしまうこととなる。

そこで、柱と基礎部との縁を切り、建物の浮上りを許容することにより、上部構造への地震入力を低減し、柱及び基礎部の断面を小さくする提案がなされている。

例えば、柱及び基礎部の一方に凸部、他方に凹部を形成し、これら凸部及び凹部を嵌合させるようにしたものがある。

このように、凸部及び凹部を嵌合させる場合、建物の水平方向変位を確実に拘束できるように、高度な製作精度、施工精度が要求されることとなる。

このため、凸部と凹部とが水平面同士が面接触し、かつ、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して、高度な製作精度、施工精度を不要にする提案がなされている（特許文献１参照）。
特開２００２−２７６１９２号公報

このような特許文献１記載の技術においては、ある程度、高度な製作精度、施工精度が緩和されるものの、凸部及び凹部を現場施工によることとなるため、施工の手間がかかり、工期も長くなるという問題がある。

また、浮上り量が大きいと、着地時の衝撃が大きくなり、居住者に無用な不安を与える可能性がある。

本発明の目的は、精度の向上を図るとともに、施工の手間及び工期の短縮化を図ることのできる浮上り制振ユニット及び浮上り制振構造を提供することにある。

本発明の他の目的は、建物の浮上り量を抑制し、着地時の衝撃を抑え、居住者の無用の不安を生じさせることのない浮上り制振ユニット及び浮上り制振構造を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の浮上り制振ユニットは、予め工場にて形成され、現場にて基礎上に設置されて柱を支持する浮上り制振ユニットであって、
前記基礎上の柱取付け位置に設置固定されるベースプレートと、
前記ベースプレートの柱対応位置に上方に向けて一体に突出形成されて前記柱の上下方向の移動を許し、かつ、水平方向の変位を拘束する柱支持部と、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、浮上り制振ユニットを予め工場で形成することにより、柱の水平方向の変位を拘束する柱支持部を精度よく製造することができ、しかも、浮上り制振ユニットを施工現場において柱位置に対応させて取り付けるだけでよく、施工の手間及び工期の短縮化を図ることができる。

本発明においては、前記柱支持部に下端部が差し込み支持され上端に柱本体が接続可能にされた柱下部部材を有するものとすることができる。

このような構成とすることにより、柱下部部材と柱支持部とをより精度よく形成することができ、施工現場では柱下部部材と柱本体とを接続するだけでよく、より施工の手間及び工期の短縮化を図ることができる。

この場合、前記柱下部部材の外面と前記ベースプレートとをダンパーにて接続することができる。

このような構成とすることにより、ダンパーによって柱の浮上り量を抑制して、着地時の衝撃を抑え、居住者の無用の不安をなくすことができる。

また、ダンパーは、柱下部部材とベースプレートとに接続されているので、施工現場におけるダンパーの取付け作業を行う必要がなく、施工の手間及び工期の短縮化を図ることができる。

本発明においては、前記ベースプレートには、設置時に前記柱に接続されて前記柱の浮上りを抑制するダンパーが設けられるようにすることができる。

このような構成とすることにより、ダンパーによって柱の浮上り量を抑制して、着地時の衝撃を抑え、居住者の無用の不安をなくすことができる。

本発明において、ダンパーを用いる場合、前記ダンパーは、極低降伏点鋼を縦型に用いるようにすることができる。

このような構成とすることにより、柱の浮上り時に生じる引っ張り力が縦型に配した極低降伏点鋼に作用し、この極低降伏点鋼の塑性変形により、効率よく柱の浮上り量を抑制することができる。

本発明の浮上り制振構造は、ダンパーを構成要素とする浮上り制振ユニットを用いた浮上り制振構造であって、
前記ダンパーは、柱の内側に配置され、
前記柱には、ダンパー点検用の開口部が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、ダンパーを柱の内部に配置することで、柱の内部空間を有効利用して、ダンパーの室内設置スペースが不要となる。

また、柱に形成したダンパー点検用の開口部より容易にダンパーの点検、交換が可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る浮上り制振ユニットの取付け状態を示す断面図である。

この浮上り制振ユニット１０は、予め工場にて形成され、施工現場にて基礎１２上に設置されて柱１４の下端を支持するもので、ベースプレート１６と、柱支持部１８とを有している。

基礎１２には、柱１４取付け位置に複数のアンカーボルト２０が上面より突出した状態で設けられている。

柱１４は、断面ボックス状の鋼製もので、内部は空洞状態となっている。

ベースプレート１６は、基礎１２上の柱１４取付け位置に設置固定されるもので、柱１４の断面積よりも十分に大きな面積を有する方形状の鋼板製のものとされている。

また、このベースプレート１６には、各アンカーボルト２０対応位置に取り付け用長孔２２が形成され、取付け位置が調整できるようになっている。

柱支持部１８は、柱１４の上下方向の移動を許し、かつ、水平方向の変位を拘束するもので、ベースプレート１６の柱１４対応位置に、柱１４の外面と略相当する内面をもって方形枠状に上方に向けて溶接等にて一体に突出形成された鋼板製のものとされている。

この柱支持部１８の突出高さは、柱１４の上下方向の移動を許し、かつ、水平方向の変位を拘束し得る程度の高さに設定される。

この浮上り制振ユニット１０の取付けに際しては、まず、ベースプレート１６の取り付け用長孔２２内にアンカーボルト２０を挿通させた状態で、ベースプレート１６を基礎１２上に載置し、ベースプレート１６の位置を調整可能な状態としておく。

この状態で、柱１４を建て込み、ベースプレート１６の位置を調整しながら、柱１４の下端を柱支持部１８内に差し込み、ベースプレート１６の位置が決まったら、アンカーボルト２０にナット２４を取り付けてベースプレート１６を締め付け固定し、ベースプレート１６上に柱１４の下端を載置すれば、取付けが完了する。

この場合、基礎１２の上面に多少の凹凸があっても、ベースプレート１６が柱１４と基礎１２との間に存在するため、基礎１２の上面の平滑処理は不要となり、施工の手間が省けることとなる。

このように、浮上り制振ユニット１０を予め工場で形成することにより、柱１４の水平方向の変位を拘束する柱支持部１８を精度よく製造することができ、しかも、浮上り制振ユニット１０を施工現場において柱１４位置に対応させて取り付けるだけでよく、施工の手間及び工期の短縮化を図ることができる。

図２は、本発明の他の実施の形態に係る浮上り制振ユニットの取り付け状態を示す断面図である。

この浮上り制振ユニット３０は、図１の浮上り制振ユニット１０の状態に加え、ダンパー３２を有している。

このダンパー３２は、地震時における柱１４の浮上りを抑制するもので、縦型に配したプレート状の極低降伏点鋼３４の周囲を上下プレート３６ａ、３６ｂ及び左右の取り付けプレート３８ａ、３８ｂで囲んだ状態となっている。

また、このダンパー３２は、ボルト・ナット４２を介してベースプレート１６上に固定された取り付けブラケット４０に取り付けられた状態となっている。

そして、この状態で施工現場まで搬入され、柱１４と基礎１２との間に配設した後、柱補強用プレート４４を介在させた状態で、ボルト・ナット４６にて取り付けプレート３８ｂを柱に固定することで、ダンパー３２をベースプレート１６と柱１４とに接続するようになっている。

このように、地震による柱１４の浮上り時に生じる引っ張り力が縦型に配した極低降伏点鋼３４に作用し、この極低降伏点鋼３４の塑性変形により、効率よく柱１４の浮上り量を抑制することができ、着地時の衝撃を抑え、居住者の無用の不安をなくすことができる。

他の構成及び作用は、前記実施の形態と同様につき説明を省略する。

図３は、本発明のさらに他の浮上り制振ユニットを示す斜視図である。

同図（Ａ）は、浮上り制振ユニットの組み立て状態、同図（Ｂ）は、分解状態を示している。

この浮上り制振ユニット５０は、図１の浮上り制振ユニット１０の状態に加え、柱下部部材５２を有している。

この柱下部部材５２は、柱支持部１８に下端部が差し込み支持され、上端に柱本体、例えば柱１４が接続可能にされている。

このように、柱下部部材５２も工場で製造することにより、柱下部部材５２と柱支持部１６とをより精度よく形成することができ、施工現場では柱下部部材５２と柱本体とを溶接等により接続するだけでよく、より施工の手間及び工期の短縮化を図ることができる。

他の構成及び作用は、図１の実施の形態と同様につき説明を省略する。

図４は、本発明のさらに他の浮上り制振ユニットを示す斜視図である。

同図（Ａ）は、浮上り制振ユニットの組み立て状態、同図（Ｂ）は、分解状態を示している。

この浮上り制振ユニット６０は、柱本体としてクロスＨ型鋼を用いる場合を示しており、クロスＨ型鋼からなる柱下部部材６２を有している。

また、柱下部部材６２の形状に対応して、柱下部部材６２の中央クロス部分対応位置のベースプレート１６上に、クロスの４面を支持する４つのＬ字部材６４からなる柱支持部材６６を突出形成している。

なお、柱下部部材６２を省略してクロスＨ型鋼からなる柱を直接柱支持部材６６にて支持するようにすることも可能である。

他の構成及び作用は、図１及び図３の実施の形態と同様につき説明を省略する。

図５〜図８は、図２の浮上り制振ユニットにおけるダンパーの変形例を示すそれぞれの斜視図である。

図５では、図２のダンパー３２に代えて、棒形の極低降伏点鋼７０からなるダンパー７２を用いるようにしている。

図６では、図２のダンパー３２に代えて、粘弾性部材７４のエネルギー吸収を利用したダンパー７６を用いるようにしている。

図７では、図２のダンパー３２に代えて、鋼板７８の摩擦力を利用したダンパー８０を用いるようにしている。

図８では、図２のダンパー３２に代えて、鋼板８２の塑性変形によるエネルギー吸収を用いたダンパー８４を用いるようにしている。

このような、図２及び図５〜図８の浮上り制振ユニット３０においては、柱下部部材を予め工場で形成してダンパー３２、７２、７６、８０、８４を予めベースプレート１６及び柱部材に取り付けておくようにすることで、施工現場におけるダンパーの取付け作業を行う必要がなく、施工の手間及び工期の短縮化を図ることができる。

図９は、本発明のダンパー付きの浮上り制振ユニットを用いた浮上り制振構造の一例を示す断面図である。

この浮上り制振構造では、棒形の極低降伏点鋼７０からなるダンパー７２を用いた浮上り制振ユニット３０を採用している。

この場合、ダンパー７２は柱１４の内側に配置されて、ダンパー７２が柱１４の内側面とベースプレート１６とに取り外し可能に設けられている。

柱１４には、ダンパー７２の取り付け対応位置にダンパー点検用の開口部９０が形成され、この開口部の周囲を補強プレート９２で補強するようにしている。

このようにすることで、柱１４の内部空間を有効利用して、ダンパー７２の室内設置スペースが不要となり、また、柱１４に形成したダンパー点検用の開口部９２より容易にダンパー７２の点検、交換が可能となる。

なお、ダンパーとしては、図２、図６〜図８に示すようなダンパーを用いることも可能である。

本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の実施の形態に変形可能である。

前記実施の形態では、柱を鋼製のものとしているが、この例に限らず、鉄筋コンクリート製等のものを採用することも可能である。

また、柱としてボックス断面形状のもの及びクロスＨ型鋼製のものを示したが、断面円形当種々の形状のものを採用することができる。

さらに、クロスＨ型鋼製の柱の場合でも、ダンパーを取り付けることが可能で、この場合、特に、内部空間にダンパーを取り付けると外部に突出するダンパースペースが不要となり、しかも、フランジ間の隙間を点検用開口部として利用することも可能である。

本発明の一実施の形態に係る浮上り制振ユニットの取付け状態を示す断面図である。 本発明の他の実施の形態に係る浮上り制振ユニットの取り付け状態を示す断面図である。 本発明のさらに他の浮上り制振ユニットを示す斜視図で、同図（Ａ）は、浮上り制振ユニットの組み立て状態、同図（Ｂ）は、分解状態を示す図である。 本発明のさらに他の浮上り制振ユニットを示す斜視図で、同図（Ａ）は、浮上り制振ユニットの組み立て状態、同図（Ｂ）は、分解状態を示す図である。 図２の浮上り制振ユニットにおけるダンパーの第１の変形例を示す斜視図である。 図２の浮上り制振ユニットにおけるダンパーの第２の変形例を示す斜視図である。 図２の浮上り制振ユニットにおけるダンパーの第３の変形例を示す斜視図である。 図２の浮上り制振ユニットにおけるダンパーの第４の変形例を示す斜視図である。 本発明のダンパー付きの浮上り制振ユニットを用いた浮上り制振構造の一例を示す断面図である。

符号の説明

１０、３０、５０、６０ 浮上り制振ユニット
１２ 基礎
１４ 柱
１６ ベースプレート
１８、６６ 柱支持部
３２、７２、７６、８０、８４ ダンパー
３４ 極低降伏点鋼
５２、６２ 柱下部部材
９０ 開口部

Claims (6)

1. 予め工場にて形成され、現場にて基礎上に設置されて柱を支持する浮上り制振ユニットであって、
   前記基礎上の柱取付け位置に設置固定されるベースプレートと、
   前記ベースプレートの柱対応位置に上方に向けて一体に突出形成されて前記柱の上下方向の移動を許し、かつ、水平方向の変位を拘束する柱支持部と、
   を有することを特徴とする浮上り制振ユニット
2. 請求項１において、
   前記柱支持部に下端部が差し込み支持され上端に柱本体が接続可能にされた柱下部部材を有することを特徴とする浮上り制振ユニット。
3. 請求項２において、
   前記柱下部部材の外面と前記ベースプレートとをダンパーにて接続したことを特徴とする浮上り制振ユニット。
4. 請求項１において、
   前記ベースプレートには、設置時に前記柱に接続されて前記柱の浮上りを抑制するダンパーが設けられていることを特徴とする浮上り制振ユニット。
5. 請求項３又は４において、
   前記ダンパーは、極低降伏点鋼を縦型に用いていることを特徴とする浮上り制振ユニット。
6. 請求項３〜５のいずれかに記載の浮上り制振ユニットを用いた浮上り制振構造であって、
   前記ダンパーは、柱の内側に配置され、
   前記柱には、ダンパー点検用の開口部が形成されていることを特徴とする浮上り制振構造。

Images