JP2011214275A - 免震装置用ベースプレートアセンブリ及び長ナット - Google Patents

Abstract

【課題】充分な耐力を有し、しかもその設置に際して精度良く容易に施工することのできる、免震装置をコンクリート構造物に接合するための免震装置用ベースプレートアセンブリを提供すること。
【解決手段】免震装置１２をコンクリート構造物１４に接合するための免震装置用ベースプレートアセンブリ１０は、鋼板製ベースプレート２８と、このベースプレート２８の第１面に植設され、免震装置１２をベースプレートアセンブリ１０に固定する固定用ボルト３２をベースプレート１０の第２面側から螺合させることのできる複数の長ナット３０とを備えている。長ナット３０には、その外周面に複数本の鉄筋または鋼棒３４が放射状に配列されて取付けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、免震装置をコンクリート構造物に接合するための免震装置用ベースプレートアセンブリに関し、また、かかる免震装置用ベースプレートアセンブリを構成するために好適に使用することのできる長ナットに関する。

積層ゴムなどの免震装置を建物の基礎などのコンクリート構造物に接合するために、鋼板製のベースプレートと、このベースプレートの下面に植設された複数の袋ナットの形態の長ナットとを備えたベースプレートアセンブリが使用されている。袋ナットの形態の長ナットは、免震装置をベースプレートアセンブリに固定する固定用ボルトをベースプレートの上面側から螺合させることができるように、ベースプレートの上面にネジ穴が開口している。

このベースプレートアセンブリを例えばコンクリート造建物の基礎に設置するには、その基礎を施工する際に、ベースプレートが基礎の上面に露出させ、ベースプレートの下面の長ナットを基礎のコンクリートに埋込むようにして、基礎のコンクリートを打設する。そして、ベースプレートアセンブリの設置後、そのベースプレート上に積層ゴムなどの免震装置を載置し、その免震装置の取付部（例えば免震ゴムの下フランジなど）を、長ナットに螺合させた固定用ボルトで固定することにより、免震装置を基礎に接合する。かかる構成のベースプレートアセンブリは、例えば、特許文献１、特許文献２などに開示されている。

特開平１０−３０６６１６ 特開２００２−３７１７２３

地震発生時に免震装置に引張方向の荷重が生じたならば、その荷重は免震装置から、基礎のコンクリートに埋込まれている長ナットを介して基礎へ伝えられる。しかるに、長ナットがその荷重に抵抗することが出来ずに破壊した事例が発生しており、それを防ぐための対策がとられている。例えば特許文献１のベースプレートアセンブリでは、ベースプレートの下面に、長ナットに加えて更に複数のスタッドボルトを植設し、免震装置に生じた引張方向の荷重を基礎のコンクリートに伝達する機能を、長ナットとスタッドボルトに分担させている。しかしながらこの方式では、スタッドボルトへ流れる荷重はベースプレートを介して伝達されるため、特許文献１の図面からも明らかなように、ベースプレートの厚さをかなり大きくしなければならず、そのようなベースプレートは、免震装置の据付面を画成するだけのベースプレートと比べて、その重量が著しく大きなものとなる。それによって施工の難度が上がっており、特に、そのベースプレートアセンブリを精度よく設置する上で、大重量であることが大きな困難をもたらしている。

また、特許文献２のベースプレートアセンブリでは、夫々の長ナットの真下に、基礎の深い位置にまで達するアンカー（定着ボルト）を埋設し、長ナットの下端にそのアンカーを連結することで、長ナットが引張方向の荷重に耐えられるようにしている。しかしながらこの方式では、アンカーが埋込まれる基礎の深部のコンクリートを打設する際に、最終的なベースプレートアセンブリの長ナットの位置に合わせてアンカーを精密に位置付ける必要があり、そのアンカーの位置合せに余分な手間がかかる。アンカーを使用しない場合には、基礎のうちの基礎梁の天端までの部分のコンクリートだけを先ず打設し、続いて、ベースプレートアセンブリの位置決めを行い、その後に、そのベースプレートアセンブリの底面を支持する基礎梁の天端より一段高い免震装置取付座の部分のコンクリートを打継ぐという、簡明な工程を順次実行するようにした作業の容易な方法が取れるのと比べて、アンカーを使用する場合には施工がかなり面倒になる。

本発明はかかる事情に鑑み成されたものであり、本発明の１つの目的は、充分な耐力を有し、しかもその設置に際して精度良く容易に施工することのできる、免震装置をコンクリート構造物に接合するための免震装置用ベースプレートアセンブリを提供することにある。また、本発明の別の１つの目的は、また、かかる免震装置用ベースプレートアセンブリを構成するために好適に使用することのできる長ナットを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る免震装置をコンクリート構造物に接合するための免震装置用ベースプレートアセンブリは、鋼板製のベースプレートと、前記ベースプレートの第１面に植設され、免震装置をベースプレートアセンブリに固定する固定用ボルトを前記ベースプレートの第２面側から螺合させることのできる複数の長ナットとを備え、前記長ナットにはその外周面に複数本の鉄筋または鋼棒が放射状に取付けられていることを特徴とする。

また、本発明に係る長ナットは、外周面に複数本の鉄筋または鋼棒が放射状に配列されて取付けられており、それら複数の鉄筋または棒鋼は、（ａ）基端部分が前記長ナットの軸心方向に延在して前記長ナットの外周面に固着されており、且つ、（ｂ）基端部分と先端部分との間または先端部分において屈曲して先端部分が径方向外方へ延出していることを特徴とする。

前記長ナットは袋ナットとすることが好ましい。また前記長ナットは、前記鉄筋または鋼棒の基端部分の周囲を囲繞する環状の鉄筋または鋼棒が取付けられているものとすることが好ましい。

本発明によれば、充分な耐力を有し、しかもその設置に際して精度良く容易に施工することのできる、免震装置用ベースプレートアセンブリが提供される。また、本発明によれば、かかる免震装置用ベースプレートアセンブリを構成するために好適に使用することができ、その他の用途にも好適に使用することのできる長ナットが提供される。

本発明に係る免震装置用ベースプレートアセンブリの１つの実施の形態を建物の基礎及び免震装置と共に示した一部断面側面図である。 図１の一部拡大図である。 図１の免震装置用ベースプレートアセンブリに使用されている本発明に係る長ナットの第１の実施の形態を示した斜視図である。 図１の免震装置用ベースプレートアセンブリを図１のものとは異なる構造の建物の基礎に適用した場合を示した一部断面側面図である。 本発明に係る長ナットの第２の実施を示した斜視図である。 本発明に係る長ナットの第３の実施を示した斜視図である。 本発明に係る長ナットの第４の実施を示した斜視図である。

図１に参照符号１０を付して一部破断側面図で示し、また、図２にその一部を拡大して示したのは、本発明に係る免震装置用ベースプレートアセンブリの１つの実施の形態である。このベースプレートアセンブリ１０は、免震装置をコンクリート構造物に接合するための部材であり、図示例の免震装置は積層ゴム１２、そして図示例のコンクリート構造物は鉄筋コンクリート造の建物の基礎１４である。積層ゴム１２は上フランジ１６と下フランジ１８とを備えており、それらフランジ１６、１８の周縁部に沿ってボルト挿通孔２０が形成されている（図２参照）。基礎１４は、基礎梁２２と、この基礎梁２２に一体に、ただし基礎梁２２の天端より一段高く形成された免震装置取付座２４とを備えている。また図１において、参照符号２６は免震装置取付座２４を構築するために配筋された鉄筋である。

ベースプレートアセンブリ１０は、鋼板製のベースプレート２８と、このベースプレート２８の下面に溶接して植設された複数の長ナット３０とを備えている。それら長ナット３０は、積層ゴム１２の下フランジ１８のボルト挿通孔２０の夫々に対応する位置に設けられており、積層ゴム１２をベースプレートアセンブリ１０に固定する固定用ボルト３２をベースプレート２８の上面側から螺合させることができるように、ベースプレート２８の上面にネジ穴が開口している。また、各々の長ナット３０はその下端に閉塞板３０ａが溶接されて袋ナットの形態とされている。固定用ボルト３２を積層ゴム１２の下フランジ１８の取付孔２０に挿通してベースプレート２８の上面側から長ナット３０に螺合させ、そしてその固定用ボルト３２を緊結することによって積層ゴム１２をベースプレートアセンブリ１０に固定することができる。

長ナット３０は基礎１４のコンクリートの中に埋設されており、地震発生時に積層ゴム１２に引張方向の荷重が生じたならば、その荷重は積層ゴム１２からコンクリートに埋込まれている長ナット３０を介して基礎１４のコンクリートへ伝えられる。長ナット３０の下端に溶接された閉塞板３０ａは、単にコンクリートの打設に際して長ナット３０の中にコンクリートが流入するのを防ぐためだけのものではなく、この閉塞板３０ａの周縁部が長ナット３０の外周面より更に外方へ突出しており、それによって、突起付きの形態の長ナットが構成されている。そして、その突起（閉塞板３０ａの周縁部）が、周囲のコンクリートと噛み合うことで、長ナット３０が、引張方向の荷重に対して大きな抵抗力を発揮できるようにしてある。尚、図示例では、ネジ穴が貫通形成された長ナットの一端に後から閉塞板を溶接することによって、突起付きの袋ナットの形態の長ナットを構成しているが、最初から一方の端部が閉塞した袋ナットの形態に形成され、しかもその外周面に外方へ突出する突起が形成された、突起付きの袋ナットの形態の長ナットを使用するようにするのもよい。或いはまた、ネジ穴が貫通形成された長ナットの一端にボルトを螺合させてそのボルトでその端部を閉塞すると共に、そのボルトの頭部が周囲のコンクリートと噛み合う突起として機能するようにすることで、実質的に突起付きの袋ナットの形態の長ナットを構成するようにするのもよい。

ベースプレート２８の下面には更に、複数のスタッドボルト３４が植設されている。それらスタッドボルト３４の主要な目的は、ベースプレート２８から基礎１４のコンクリートへ水平力（剪断力）を伝達することにあり、もし、その水平力の伝達を長ナット３０だけで十分に行えるのであれば、それらスタッドボルト３４を備えない構成としてもよい。また、積層ゴム２６に生じて基礎１４のコンクリートへ伝えられる引張方向の荷重の一部はそれらスタッドボルト３４を介して伝えられるが、ただし、その引張方向の荷重の殆どは長ナット３０を介して伝えられ、スタッドボルト３４を介して伝えられる引張方向の荷重の割合は僅かでしかない。先にも述べたように、引張方向の大きな荷重がスタッドボルト３４を介して基礎１４のコンクリートへ伝えられるようにしようとするならば、ベースプレート２８の厚さをかなり大きくしなければならず、それによって、ベースプレートアセンブリの重量が増大し、その製造コストが上昇し、ベースプレートアセンブリを精度良く設置するための施工の難度が上昇するという数々の不利を余儀なくされる。

そこで本発明においては、長ナット３０を介して基礎１４のコンクリートへ伝えることのできる最大荷重を増大させるために、長ナット３０には、その外周面に複数本の棒状体３６が放射状に配列されて取付けられており（図２及び図３参照）、それら棒状体３６は鉄筋または鋼棒から成るものである。図２及び図３に示した実施の形態では、棒状体３６は、基端部分が長ナット３０の軸心方向に延在して長ナット３０の外周面に溶接により固着されており、基端部分と先端部分との間が屈曲して先端部分が長ナット３０の径方向外方へ、そして斜め下方へ向かって延出している。更に、長ナット３０には、それら棒状体３６の基端部分の周囲を囲繞する鉄筋または棒鋼から成る環状体４０が溶接により取付けられている（図３参照）。

以上の構成のベースプレートアセンブリ１０によれば、長ナット３０の外周面に鉄筋または鋼棒から成る棒状体３６が溶接されることで、長ナット３０のせん断耐力及び引張耐力が向上していると共に、それによって長ナット３０の外周面に凹凸が形成されるため、コンクリートとの間に生じる付着力も増大している。また、棒状体３６の基端部分の周囲を囲繞する鉄筋または棒鋼から成る環状体４０は、これらの効果を更に増強している。

また、積層ゴム１２から長ナット３０へ極めて大きな引張方向の荷重が作用して、その終局的な状態において基礎１４のコンクリートが破壊する場合には、長ナット３０の下端の閉塞板３０ａの周縁部を起点として、そこから径方向外方で斜め上方へ向かうコーン状のコンクリートのひび割れが発生するが、そのような場合であっても、長ナット３０の外周面から径方向外方で斜め下方へ向かって延出している棒状体３６の先端部がそのコーン状のひび割れを跨ぐ位置に配置されているため，コンクリートのひび割れを抑制する効果が期待でき、そのことによっても力学的な性能が向上している。

このように、長ナット３０に鉄筋または鋼棒から成る棒状体３６を取付けることで、ベースプレートアセンブリ１０の力学特性が大幅に向上するため、基礎の鉄筋を太くするなどのその他の補強措置が不要となり、コストが低減する。そして、この効果は環状体４０を取付けることで更に増強される。

図４は、図１の免震装置用ベースプレートアセンブリ１０を図１のものとは異なる構造の建物の基礎に適用した場合を示した一部断面側面図である。図３に示した基礎４４は、鉄筋コンクリート造であり、図１の基礎１４と同様に、基礎梁４６と、この基礎梁４６に一体に、ただし基礎梁４４の天端より一段高く形成された免震装置取付座４８とを備えている。図１の基礎１４と異なる点は、免震装置取付座４８に配筋されている鉄筋５０は、図１の対応する鉄筋２６よりも細いこと、そして、鉄筋または鋼棒から成る棒状体３６を放射状に配列して取付けた長ナット３０の周囲に、鉛直方向に延在する補強筋５２を配設していることである。この補強筋５２によって、長ナット３０の周囲の力学性能を向上させることで、免震装置取付座４８それ自体を構築するための鉄筋５０を必要以上に太くせずに済み、そのため、基礎４４の全体としての配筋をより合理的なものとすることができる。

図５〜図７は、以上に説明した長ナット３０に替えて、本発明に係るベースプレートアセンブリを構成するために好適に使用することのできる長ナットの第２の実施の形態〜第４の実施の形態を示した斜視図である。これら実施の形態に係る長ナット５４、５６、５８はいずれも、長ナット３０と同様に、その外周面に複数本の鉄筋または鋼棒から成る棒状体６４、６６、６８が放射状に配列されて取付けられている。

更に、図５に示した第２の実施の形態に係る長ナット５４では、棒状体６４は、基端部分が長ナット５４の軸心方向に延在して長ナット５４の外周面に溶接により固着されており、基端部分と先端部分との間が屈曲して先端部分が長ナット５６の径方向外方へ水平に延出している。

また、図６に示した第３の実施の形態に係る長ナット５６では、棒状体６６は、基端部分が長ナット５６の軸心方向に延在して長ナット５６の外周面に溶接により固着されており、基端部分と先端部分との間が屈曲して先端部分が長ナット５６の径方向外方へ、そして斜め上方へ向かって延出している。

また、図７に示した第４の実施の形態に係る長ナット５８では、棒状体６８は、基端部分が長ナット５８の軸心方向に延在して長ナット５８の外周面に溶接により固着されており、先端部分が屈曲してその延出方向を下方から上方へと転換しつつ長ナット５６の径方向外方へ延出している。

尚、これら長ナット５４、５６、５８は、その下端を閉塞して袋ナットの形態の長ナットとするのもよい。また、本発明に係る長ナットを構成するに際して、長ナットに取付ける棒状体の形態並びに長ナットに棒状体を取付ける方法は、以上に説明したものに限られず、その他の様々な形態及び取付方法とすることが可能である。また、本発明に係る長ナットは、ベースプレートアセンブリの構成要素として好適に用い得ることに加えて、例えば埋込みアンカーなどのその他の用途にも好適に用い得るものである。

１０ ベースプレートアセンブリ
１２ 免震装置（積層ゴム）
２８ ベースプレート
３０ 長ナット
３２ 固定用ボルト
３６ 棒状体（鉄筋または鋼棒）
５４ 長ナット
５６ 長ナット
５８ 長ナット
６４ 棒状体（鉄筋または鋼棒）
６６ 棒状体（鉄筋または鋼棒）
６８ 棒状体（鉄筋または鋼棒）

Claims (7)

1. 免震装置をコンクリート構造物に接合するための免震装置用ベースプレートアセンブリにおいて、
   鋼板製のベースプレートと、前記ベースプレートの第１面に植設され、免震装置をベースプレートアセンブリに固定する固定用ボルトを前記ベースプレートの第２面側から螺合させることのできる複数の長ナットとを備え、前記長ナットにはその外周面に複数本の鉄筋または鋼棒が放射状に配列されて取付けられている、
   ことを特徴とする免震装置用ベースプレートアセンブリ。
2. 前記長ナットは突起付きの形態の長ナットであることを特徴とする請求項１記載の免震装置用ベースプレートアセンブリ。
3. 前記複数の鉄筋または鋼棒は、（ａ）基端部分が前記長ナットの軸心方向に延在して前記長ナットの外周面に固着されており、且つ、（ｂ）基端部分と先端部分との間または先端部分において屈曲して先端部分が前記長ナットの径方向外方へ延出している、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の免震装置用ベースプレートアセンブリ。
4. 前記長ナットには、前記鉄筋または鋼棒の基端部分の周囲を囲繞する環状の鉄筋または鋼棒が取付けられていることを特徴とする請求項３記載の免震装置用ベースプレートアセンブリ。
5. 外周面に複数本の鉄筋または鋼棒が放射状に配列されて取付けられており、それら複数の鉄筋または棒鋼は、（ａ）基端部分が前記長ナットの軸心方向に延在して前記長ナットの外周面に固着されており、且つ、（ｂ）基端部分と先端部分との間または先端部分において屈曲して先端部分が径方向外方へ延出していることを特徴とする長ナット。
6. 前記長ナットは突起付きの形態の長ナットであることを特徴とする請求項５記載の長ナット。
7. 前記長ナットには、前記鉄筋または鋼棒の基端部分の周囲を囲繞する環状の鉄筋または鋼棒が取付けられていることを特徴とする請求項５又は６記載の長ナット。

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