JP2006291469A - 免震構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】 巨大地震が発生した場合に免震装置における薄ゴム板を降伏させない免震構造物を提供することである。
【解決手段】 免震構造物１は、鋼管杭２と縁切りした基礎３との間に免震装置４が設置され、該免震装置４が杭頭部９の周囲に形成された根巻コンクリート１０の上に設置され、該根巻コンクリート１０は鋼管６に充填されたコンクリート７が溢れ出て地面８から突出した杭頭部９を覆うように形成され、前記免震装置４を貫通して鋼管杭２と基礎３とにわたって引張材５が設けられてなる。
【選択図】図１

Description

本願発明は免震構造物に関するものである。

従来の免震構造物３１は、図６に示すように、基礎３２に設置された免震装置３４で上部躯体３３を支持し、該上部躯体３３と基礎３２との間に免震ダンパ３５が設置されて構成されていた。この免震装置３４は円形の薄鋼板３６と円形の薄ゴム板３７とが交互に積層され、その上下端部に取付鋼板３８が一体的に設けられて構成されていた。この免震構造物３１の周期は、大地震による地盤の卓越周期が一般に０．５〜１．５秒程度の範囲内にあることから、この周期に共振させないように４秒位に設定して水平振動を減衰していた。またその他の免震構造物としては、例えば特開２００２−１１５４２０号の発明が知られている。

特開２００２−１１５４２０号公報

しかし、上記の免震構造物においては巨大地震により卓越周期が４〜６秒程度の長周期地盤振動が起こると、免震装置の周期と共振して建物の水平変形を制御することができず、薄ゴム板が降伏して建物が元の位置に戻らなくなるという問題があった。

本願発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、巨大地震が発生した場合に免震装置における薄ゴム板を降伏させない免震構造物を提供することである。

以上の課題を解決するための免震構造物は、鋼管杭と縁切りした基礎との間に免震装置が設置され、該免震装置が杭頭部の周囲に形成された根巻コンクリートの上に設置され、該根巻コンクリートは鋼管に充填されたコンクリートが溢れ出て地面から突出した杭頭部を覆うように形成され、前記免震装置を貫通して鋼管杭と基礎とにわたって引張材が設けられたことを特徴とする。また引張材は上部側が基礎に固定されるとともに、下部側が、鋼管杭に埋設されたガイド管内のシースにアンボンドの状態で挿入され、該シースから突出した先端部がガイド管内を上下動するスライド材に固定されたことを含む。また基礎は、プレキャストコンクリート基礎または現場打ちコンクリート基礎であることを含む。また免震装置は、円形の薄鋼板と円形の薄ゴム板とを交互に積層し、これらの上下端部に取付鋼板を一体的に設けたものであることを含む。また引張材はＰＣ鋼より線またはＰＣ鋼線であることを含むものである。

大地震に対して免震装置の薄ゴム板の降伏を避けることができるので、免震装置を交換する必要がない。また長周期地盤振動の可能性がある地盤に建つ建物に対しても巨大地震の発生による共振を避けて制振作用が働くので、免震装置の薄ゴム板が降伏して建物が元の位置に戻らないということがなくなる。また免震装置の上下端は、直下型地震動による上下方向衝撃波の増幅を防止することができるので、免震装置における薄ゴム板の劣化と降伏とを防ぐことができる。

以下、本願発明の免震構造物の実施の形態を図面に基づいて説明する。この免震構造物１は、図１および図２に示すように、鋼管杭２の頭部と縁切りした基礎３との間に免震装置４が設置され、該免震装置４を貫通して鋼管杭２と基礎３とにわたって引張材５が設けられて構成されている。

この鋼管杭２はコンクリート７が充填された鋼管６と、該鋼管６に充填されたコンクリート６が地面８から突出した杭頭部９の周囲に溢れ出て杭頭部９を覆うようにして形成された根巻コンクリート１０とから構成され、該根巻コンクリート１０の上に設置された調整板１１が鋼管６内のコンクリート７に打設されたアンカーボルト１２で固定されている。このように根巻コンクリート１０が鋼管６の上面からわずかに盛り上がって形成されているため、鋼管６と調整板１１との間には隙間が形成されず、しかも軸力を、鋼管６ではなくコンクリート７を介して支持地盤に伝達させる。

一方、基礎３は現場打ちコンクリートで形成され、プレキャストコンクリート柱１３とプレキャストコンクリート大梁１４とがＰＣ鋼線で接合されている。

また免震装置４は、中央が開口した円形の薄鋼板１５と、中央が開口した円形の薄ゴム板１６とが交互に積層されるとともに、これらの上下端部に取付用鋼板１７が一体的に設けられて構成され、該取付用鋼板１７にボルト止めされた固定プレート１８で基礎３と根巻コンクリート１０との調整板１１にボルト１９で固定されている。そして、この免震装置４の中央部における縦方向の貫通孔２０を貫通して鋼管杭２と基礎３とにわたって引張材５が配線されている。

この引張材５は、図３および図４に示すように、ＰＣ鋼より線（またはＰＣ鋼線）がシース２７にアンボンドの状態で挿入されたものであり、これが芯管２１の周囲に８本配設され、その上側が基礎３内に配設されて球形の定着体２３で定着されるとともに、基礎３から下側が、免震装置４の貫通孔２０から鋼管杭２にかけて配設されたガイド管２５内に挿入されてグラウト材２８で固着されている。

またガイド管２５内においてはシース２７の下端部からＰＣ鋼より線２２が突出して定着グリップ２４でスライド材２６に定着されている。このスライド材２６はモルタルまたはコンクリートで形成され、外周に塗布された剥離剤（図示せず）によりガイド管２５の下端部からシース２７の下端部までのストローク区間２９を上下動でき、上側への移動をスットパであるシース下端部の結束バンド３０で規制している。

このように引張材５はシース２７の部分がアンボンドで、かつ下端部がスライド材２６に定着されているため、上側に引っ張られるとスライド材２６が上側に移動し、この移動がストッパである結束バンド３０で規制される。

したがって、図５に示すように、大地震により基礎３が水平移動すると、引張材５が引っ張られるのでスライド材２６がストローク区間２９の長さ分上側に移動する。そして、この移動を結束バンド３０で止めることにより、基礎３の水平変形を制御して薄ゴム板１６が降伏するのを防ぐ。

またスライド材２６がガイド管２５を移動するときの摩擦によっても、基礎３の水平変形が規制されて薄ゴム板１６の降伏を防ぐことができる。

また免震構造物１は、基礎３をプレキャストコンクリート躯体基礎で形成し、この基礎３に引張材５の上部が配設されて定着具で定着することもできる。

第１の実施の形態の免震構造物の断面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 引張材の断面図である。 （１）は図３のＢ−Ｂ線断面図、（２）は同Ｃ−Ｃ線断面図、（３）は同Ｄ−Ｄ線断面図である。 大地震によって水平変形した免震構造物の断面図である。 従来の免震構造物を示し、（１）は平面図、（２）は同断面図である。

符号の説明

１、３１ 免震構造物
２ 鋼管杭
３、３２ 基礎
４、３４ 免震装置
５ 引張材
６ 鋼管柱
７ コンクリート
８ 地面
９ 杭頭部
１０ 根巻きコンクリート
１１ 調整板
１２ アンカーボルト
１３ 現場打ちコンクリート柱
１４ 現場打ちコンクリート梁
１５、３６ 薄鋼板
１６、３７ 薄ゴム板
１８ 固定プレート
１９ ボルト
２０ 貫通孔
２１ 芯管
２２ ＰＣ鋼より線
２３ 定着体
２４ 定着グリップ
２５ ガイド管
２６ スライド材
２７ シース
２８ グラウト材
２９ ストローク区間
３０ ストッパ
３３ 上部躯体
３５ 免震ダンパ
３８ 取付鋼板

Claims (5)

1. 鋼管杭と縁切りした基礎との間に免震装置が設置され、該免震装置が杭頭部の周囲に形成された根巻コンクリートの上に設置され、該根巻コンクリートは鋼管に充填されたコンクリートが溢れ出て地面から突出した杭頭部を覆うように形成され、前記免震装置を貫通して鋼管杭と基礎とにわたって引張材が設けられたことを特徴とする免震構造物。
2. 引張材は上部側が基礎に固定されるとともに、下部側が、鋼管杭に埋設されたガイド管内のシースにアンボンドの状態で挿入され、該シースから突出した先端部がガイド管内を上下動するスライド材に固定されたことを特徴とする請求項１に記載の免震構造物。
3. 基礎は、現場打ちコンクリート基礎であることを特徴とする請求項１または２に記載の免震構造物。
4. 免震装置は、円形の薄鋼板と円形の薄ゴム板とを交互に積層し、これらの上下端部に取付鋼板を一体的に設けたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の免震構造物。
5. 引張材はＰＣ鋼より線またはＰＣ鋼線であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の免震構造物。

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