JP2016505732A - 免震スイングスラブ支持装置及びこれを用いた免震スイングスラブ施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】建築物の振動時、スラブの揺れを効果的に防止することができる免震スイングスラブ支持装置及びこれを用いた免震スイングスラブ施工方法を提供する。【解決手段】本発明は、柱構造物上の梁構造物に支持されるスラブを免震性能を持つように施工する免震スイングスラブ支持装置及びこれを用いた免震スイングスラブ施工方法に関するもので、スラブを梁構造物の下部に相対的に平面遊動可能に懸垂支持することを特徴とする。これにより、建築物の振動時、スラブの揺れを効果的に防止することができる免震スイングスラブ支持装置及びこれを用いた免震スイングスラブ施工方法が提供される。【選択図】図２

Description

本発明は免震スイングスラブ支持装置及びこれを用いた免震スイングスラブ施工方法に係り、より詳しくは、地震や強風などの災害またはその他の外部から伝達される外力によって建築物の振動が発生するとき、主構造体である柱体と梁構造物からの外力が直接スラブに伝達されないようにスラブの施工構造を改善することができる免震スイングスラブ支持装置及びこれを用いた免震スイングスラブ施工方法に関する。

一般に、地震や強風などの災害またはそのほか外部から建築物に伝達される外力に対応することができるようにする建築物の耐震設計は、柱構造物と梁構造物及び柱体と梁体の結合領域を構造的に補強する方式でなされる。そして、建築物空間の底面または天井をなすスラブは梁構造物の上部に支持する方式で施工される。

この際、梁構造物とスラブはコンクリートの打設によって一体に施工できるが、このような構造は耐震性能が低い。特に、高層建築物の場合には、構造的に安全性を保障しにくい。

一方、耐震建築物の施工法のうち、スラブを梁構造物の上部に施工するに際して、梁構造物とスラブの間に振動を緩衝することができる免震装置を介装する方式の免震スラブ施工法がある。

しかし、このような従来の免震スラブ施工方法は、スラブが梁構造物の上部に施工されるから、緩衝機能を持つ免震装置を梁構造物とスラブの間に介装しても、建築物の振動及び衝撃発生の際、柱構造物、梁構造物及び免震装置を介してスラブにも振動及び衝撃が伝達されてスラブが揺れるしかない。

このようなスラブの揺れが過度に発生すれば、建築物内部の入居者及び家具などの各種什器の安全を保障することができないし、最悪の場合には、スラブの崩壊及び建築物の崩壊が発生する深刻な状況をもたらす問題点がある。

そして、スラブが梁構造物の上部に施工されるに際して、梁構造物とスラブの間に緩衝機能を持つ免震装置が介装されるから、建築物の階高が低くなる問題点が発生する。

また、高価の免震装置を用いるから、施工コストが上昇する問題点がある。

したがって、本発明の目的は、建築物の振動時、スラブの揺れを効果的に防止することができる免震スイングスラブ支持装置及びこれを用いた免震スイングスラブ施工方法を提供することである。

また、建築物の階高が低くなることを最小化することができ、施工コストを節減することができる免震スイングスラブ支持装置及びこれを用いた免震スイングスラブ施工方法を提供することである。

前記目的は、本発明によって、スラブを梁構造物の下部で自由振動できるように懸垂支持する懸垂部材；及び前記懸垂部材を前記スラブと前記梁構造物に対して相対的に遊動可能に結合する遊動結合手段を含むことを特徴とする免震スイングスラブ支持装置によって達成される。

また、前記目的は、柱構造物上の梁構造物に支持されるスラブを前記梁構造物の下部で自由振動可能に懸垂支持することを特徴とする免震スイングスラブ施工方法によって達成される。

ここで、前記スラブを前記梁構造物の下部に配置するスラブ配置段階；及び前記梁構造物に対して前記スラブを相対的に平面遊動可能に懸垂支持するスラブ支持装置を設置する支持装置設置段階；を含むことが好ましい。

そして、前記支持装置設置段階は、前記スラブを前記梁構造物の下部に相対的に平面遊動可能に懸垂支持する懸垂部材を設置し；前記懸垂部材を前記スラブと前記梁構造物に対して相対的に遊動可能に結合する遊動結合手段を設置する段階を含むことが効果的である。

また、前記懸垂部材は、前記スラブと前記梁構造物を遊動可能に貫く棒状を持つとともに長手方向の両側端部領域に前記遊動結合手段が結合される結合部が形成され、前記遊動結合手段は、前記懸垂部材の両側端部領域がそれぞれ遊動可能に通過する通孔を持つ一対の遊動支持体と、前記両遊動支持体を通過した前記懸垂部材の前記結合部に結合され、前記遊動支持体に対して相対的に遊動可能に支持される遊動結合部材とを含むことがより好ましい。

この際、前記遊動結合部材は球状を持ち、前記遊動結合部材に向かう前記遊動支持体の一側には前記遊動結合部材の球面に対応する陥没球面が形成されることができる。

または、前記遊動結合部材は、前記遊動支持体に向かう一側が部分球状に形成され、前記遊動結合部材に向かう前記遊動支持体の一側には前記遊動結合部材の部分球面に対応する陥没球面が形成されることができる。

もしくは、前記遊動支持体は球状を持ち、前記遊動支持体に向かう前記遊動結合部材の一側には前記遊動支持体の球面に対応する陥没球面が形成されることができる。

または、前記遊動支持体は、前記遊動結合部材に向かう一側が部分球状に形成され、前記遊動支持体に向かう前記遊動結合部材の一側には前記遊動支持体の部分球面に対応する陥没球面が形成されることができる。

一方、前記スラブの両側辺領域とこれに対応する前記梁構造物には前記懸垂部材が遊動可能に通過する遊動孔が長手方向に隔たって複数形成され；前記懸垂部材は前記遊動孔より小さな直径を持ち、前記遊動孔を貫くように設置されることが好ましい。

この際、前記遊動孔は、前記梁構造物の長手方向また幅方向に対応する長孔に形成されることが効果的である。

一方、前記スラブの縁部領域とこれに対向する前記柱構造物のいずれか一方にはダンピング手段が設けられることが好ましい。

本発明によれば、建築物の振動時、スラブの揺れを効果的に防止することができる免震スイングスラブ支持装置及びこれを用いた免震スイングスラブ施工方法が提供される。

また、建築物の階高が低くなることを最小にすることができ、施工コストを節減することができる免震スイングスラブ支持装置及びこれを用いた免震スイングスラブ施工方法が提供される。

本発明による免震スイングスラブ施工工程のブロック図である。 本発明による免震スイングスラブ施工方法によって施工された免震スイングスラブの施工状態の斜視図である。 本発明による免震スイングスラブ施工方法に使われるスラブ支持装置の斜視図である。 図４のスラブ支持装置の分解斜視図である。 図４のスラブ支持装置設置領域の拡大断面図である。 図４のスラブ支持装置の他の例によるスラブ支持装置設置領域の拡大断面図である。 図４のスラブ支持装置の他の例によるスラブ支持装置設置領域の拡大断面図である。 図４のスラブ支持装置の他の例によるスラブ支持装置設置領域の拡大断面図である。 図４のスラブ支持装置の他の例によるスラブ支持装置設置領域の拡大断面図である。 本発明の他の例による免震スイングスラブ支持装置の施工に対応するスラブの平面図である。 本発明の他の例による免震スイングスラブ支持装置の施工に対応するスラブの平面図である。

図１及び図２に示したように、本発明による免震スイングスラブ施工方法は、スラブ１１０を梁構造物１２０の下部に相対的に平面遊動可能に懸垂支持する形態となる。このため、スラブ１１０を梁構造物１２０の下部に配置するスラブ配置段階（Ｓ０１）と、梁構造物１２０に対してスラブ１１０が相対的に平面遊動可能に懸垂支持するスラブ支持装置１を設置する支持装置１の設置段階（Ｓ０２）を含む。

ここで、支持装置１の設置段階（Ｓ０２）は、スラブ１１０を梁構造物１２０の下部に相対的に平面遊動可能に懸垂支持する懸垂部材１０を設置し（Ｓ０２ａ）、懸垂部材１０をスラブ１１０と梁構造物１２０に対して相対的に遊動可能に結合する遊動結合手段２０を設置する（Ｓ０２ｂ）過程からなることができる。

このような本発明による免震スイングスラブ施工方法を具現するためのスラブ支持装置１は、前述したようにかつ図３〜図１１に示したように、スラブ１１０を梁構造物１２０下部に対して相対的に平面遊動可能に懸垂支持する懸垂部材１０と、懸垂部材１０をスラブ１１０と梁構造物１２０に対して相対的に遊動可能に結合する遊動結合手段２０とを含む。

懸垂部材１０はスラブ１１０と梁構造物１２０を遊動可能に貫く長さの棒状を持つとともに長手方向の両側端部領域に後述する遊動結合手段２０の遊動結合部材２５が結合される結合部１１が形成された構造になることが好ましい。

この際、懸垂部材１０の結合部１１と後述する遊動結合部材２５はネジ締結構造によって互い結合されることが好ましい。懸垂部材１０の結合部１１を雄ネジ部にし、遊動結合部材２５に雌ネジ部を形成するとか、懸垂部材１０の結合部１１を雌ネジ部にし、遊動結合部材２５に雄ネジ部を形成する形態を選択することができる。

このような懸垂部材１０の設置のために、スラブ１１０と梁構造物１２０には懸垂部材１０が遊動可能に貫設される遊動孔１１１が形成される。この遊動孔１１１は懸垂部材１０の外径より大きな内径を持つ形態にし、懸垂部材１０が遊動孔１１１の内部で遊動することができるようにする。この際、遊動孔１１１は梁構造物１２０の長手方向また幅方向に対応する方向の長孔に形成され、梁構造物１２０に対するスラブ１１０の相対的平面遊動が一方向になされるようにすることができる。もしくは、遊動孔１１１を、前述したように、懸垂部材１０の外径より大きな内径を持つ円形に形成して、梁構造物１２０に対するスラブ１１０の相対的平面移動方向を制限しないこともできる。

このような遊動孔１１１は、スラブ１１０の両側辺領域とこれに対応する梁構造物１２０に長手方向に隔たって複数形成できる。

一方、遊動結合手段２０は、懸垂部材１０の両側端部領域がそれぞれスラブ１１０と梁構造物１２０に遊動可能にかかるようにする一対の遊動支持体２１と、両遊動支持体２１に対して相対的に遊動可能に支持されるように懸垂部材１０の両側結合部１１にそれぞれ結合される一対の遊動結合部材２５を含む。

遊動支持体２１は、その中央部に懸垂部材１０の端部領域が遊動可能に通過する通孔２２が形成されている。

この遊動支持体２１の通孔２２は懸垂部材１０の外径より大きな内径を持つもので、少なくともスラブ１１０と梁構造物１２０に形成された遊動孔１１１に対応するとか大きな内径を持つことが好ましい。もちろん、通孔２２は懸垂部材１０の外径より大きな内径を持つ範囲でスラブ１１０と梁構造物１２０の遊動孔１１１より小さな内径に形成できる。

そして、遊動支持体２１は通孔２２の周囲領域がスラブ１１０と梁構造物１２０の遊動孔１１１より大きな円周長さを持つ形態に形成される。これにより、遊動支持体２１の通孔２２を通過した懸垂部材１０が遊動結合部材２５に結合されたとき、懸垂部材１０の両側端部領域がそれぞれスラブ１１０と梁構造物１２０に遊動可能にかかることになる。

また、遊動結合部材２５に向かう遊動支持体２１の一側には、遊動結合部材２５が遊動可能に支持されるように、後述する遊動結合部材２５の球面２７に対応する陥没球面２３が形成されている。

遊動結合部材２５は少なくとも遊動支持体２１に向かう側が球状を持っており、その中央に懸垂部材１０の結合部１１が結合される結合構造２６として雌ネジ部が形成された構造となる。

この遊動結合部材２５は遊動支持体２１の通孔２２より大きな外径を持つ球状の部材で、遊動支持体２１に向かう側の部分球面２７が遊動支持体２１の陥没球面２３に対して相対的に遊動可能に接触支持される。

このような遊動結合部材２５の外周面には、作業者が遊動結合部材２５を懸垂部材１０の結合部１１に締結する作業性を向上させるための構造として、締結工具接触部２８が形成されることが好ましい。この際、締結工具接触部２８は多角面に形成されるとか多様な形態の摩擦パターンに形成できる。

そして、懸垂部材１０との結合のための結合構造２６は、前述したように、懸垂部材１０の結合部１１を雄ネジ部にする場合は遊動結合部材２５に雌ネジ部を形成し、懸垂部材１０の結合部１１を雌ネジ部にする場合は遊動結合部材２５に雄ネジ部を形成する形態を選択することができる。

ここで、遊動結合部材２５は、図２〜図５のように、真円形球状の外に、図９のように、半球状を持つ形態であることができる。すなわち、遊動結合部材２５は、遊動支持体２１の陥没球面２３に相対的に遊動可能に支持される一側が部分球状に形成できるものである。この際、締結工具接触部２８は遊動結合部材２５の他側に多角面、あるいは、図６のように、摩擦パターンを持つ突出構造に形成できる。

一方、遊動結合手段２０の遊動支持体２１と遊動結合部材２５は互いに相対遊動可能な範囲で前述した形態の外に多様な形態に形成できる。

例えば、図８のように、遊動支持体２１が球状を持ち、遊動結合部材２５に遊動支持体２１の球面２７に相対的に遊動可能に接触する陥没球面２３が形成された形態であることができる。この際、遊動支持体２１とスラブ１１０の間には遊動支持体２１が接触する遊動接触体２１ａが介装されることが好ましい。

または、図７のように、遊動支持体２１が遊動結合部材２５に向かう一側が部分球状に形成された半球形に形成され、遊動結合部材２５に遊動支持体２１の部分球面２７に対応する陥没球面２３が形成された形態となることができる。

この外にも、遊動結合手段２０の遊動支持体２１と遊動結合部材２５は互いに相対遊動可能な範囲でその形態を多様にすることができる。

このような構成を持つスラブ支持装置１を用いて免震スイングスラブ１１０を施工する過程及び施工されたスラブ１１０の免震作用について説明する。

まず、前述したようにかつ図１及び図２に示したように、スラブ配置段階（Ｓ０１）で梁構造物１２０の下部にスラブ１１０を配置する。ここで、スラブ１１０は、図１０及び図１１に示したように、四つの柱体１３０の間領域に対応する１スパンスラブまたは六つの柱体１３０の間領域に対応する２スパンスラブなどを含んだ多様な形態のスラブであることができる。この際、柱体１３０に対応するスラブ１１０の角領域または周囲領域は柱体１３０が位置する空間が形成される。

この際、スラブ１１０の縁部領域とこれに対向する柱構造物１３０のいずれか一方には、図５に示したように、ダンピング手段３０が設置されることが好ましい。これは、建築物の振動発生時、梁構造物１２０の下部に懸垂支持されたスラブ１１０が柱体と衝突することに備えるためのものである。ダンピング手段３０としては、一般的に建築物の施工に使われる多様な形態のダンパーまたはダンピング装置などが用いられる。

スラブ１１０の配置後、支持装置１の設置段階（Ｓ０２）で、梁構造物１２０に対してスラブ１１０が相対的に平面遊動可能となるように、スラブ支持装置１を次のように設置する。

梁構造物１２０とスラブ１１０に形成された遊動孔１１１に懸垂部材１０を挿入し、懸垂部材１０の両端部をそれぞれ梁構造物１２０の上部とスラブ１１０の下部に露出させる（Ｓ０２ａ）。

その後、スラブ１１０の下部と梁構造物１２０の上部で遊動支持体２１の通孔２２に懸垂部材１０の両端部が通過するように遊動支持体２１を配置した後、懸垂部材１０の両側結合部１１に遊動結合部材２５を締結することにより、スラブ支持装置１及びスラブ１１０施工を仕上げる（Ｓ０２ｂ）。

このように、本発明による免震スイングスラブ施工方法によって施工された建築物のスラブ１１０には自重及びスラブ１１０上に存在する一連の重量物によって下向きに荷重が加わる状態となる。

一方、建築物に振動や衝撃が発生すれば、柱構造物１３０と梁構造物１２０が振動によって揺れる。この際、柱構造物１３０と梁構造物１２０の揺れは本発明によるスラブ支持装置１によって、梁構造物１２０に対して相対的に平面遊動可能に懸垂支持されたスラブ１１０に伝達されることが遮断される。

すなわち、柱構造物１３０と梁構造物１２０が揺れてもスラブ１１０に前述したような下向荷重が加わる状態なので、図５のように、遊動支持体２１と遊動結合部材２５の球面２７及び陥没球面２３の相対遊動構造、及び懸垂部材１０が遊動可能に通過する梁構造物１２０及びスラブ１１０の遊動孔１１１と遊動支持体２１の通孔２２の構造によって、スラブ１１０は梁構造物１２０に対して相対的に平面遊動することにより、スラブ１１０が揺れなくなる。

これにより、建築物に振動や衝撃が発生してもスラブ１１０は揺れないことにより、建築物内部の入居者及び家具などの各種什器の安全が保障され、スラブ１１０の崩壊及びこれによる建築物の崩壊を効果的に防止することができる。

そして、スラブ１１０と梁構造物１２０の間に付加の免震装置が介装されないので、スラブ１１０を梁構造物１２０に最大限密着させることができる。これにより、建築物の階高が低くならない。

また、高価の免震装置を使わないので、施工コストを節減することができる。

本発明による免震スイングスラブ支持装置及びこれを用いた免震スイングスラブ施工方法によれば、建築物の振動時、スラブの揺れを効果的に防止することができる。

Claims (24)

1. スラブを梁構造物の下部で自由振動できるように懸垂支持する懸垂部材；及び
   前記懸垂部材を前記スラブと前記梁構造物に対して相対的に遊動可能に結合する遊動結合手段を含むことを特徴とする、免震スイングスラブ支持装置。
2. 前記懸垂部材は、前記スラブと前記梁構造物を遊動可能に貫く棒状を持つとともに長手方向の両側端部領域に前記遊動結合手段が結合される結合部が形成され、
   前記遊動結合手段は、前記懸垂部材の両側端部領域がそれぞれ遊動可能に通過する通孔を持つ一対の遊動支持体と、前記両遊動支持体を通過した前記懸垂部材の前記結合部に結合され、前記遊動支持体に対して相対的に遊動可能に支持される遊動結合部材とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の免震スイングスラブ支持装置。
3. 前記遊動結合部材は球状を持ち、前記遊動結合部材に向かう前記遊動支持体の一側には前記遊動結合部材の球面に対応する陥没球面が形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の免震スイングスラブ支持装置。
4. 前記遊動結合部材は前記遊動支持体に向かう一側が部分球状に形成され、前記遊動結合部材に向かう前記遊動支持体の一側には前記遊動結合部材の部分球面に対応する陥没球面が形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の免震スイングスラブ支持装置。
5. 前記遊動支持体は球状を持ち、前記遊動支持体に向かう前記遊動結合部材の一側には前記遊動支持体の球面に対応する陥没球面が形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の免震スイングスラブ支持装置。
6. 前記遊動支持体は前記遊動結合部材に向かう一側が部分球状に形成され、前記遊動支持体に向かう前記遊動結合部材の一側には前記遊動支持体の部分球面に対応する陥没球面が形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の免震スイングスラブ支持装置。
7. 前記懸垂部材の前記結合部と前記遊動結合部材はネジ締結構造によって互いに結合されることを特徴とする、請求項２〜６のいずれか一項に記載の免震スイングスラブ支持装置。
8. 前記遊動結合部材には多角面の締結工具接触部が形成されていることを特徴とする、請求項７に記載の免震スイングスラブ支持装置。
9. 前記スラブの両側辺領域とこれに対応する前記梁構造物には前記懸垂部材が遊動可能に通過する遊動孔が長手方向に隔たって複数形成され；
   前記懸垂部材は前記遊動孔より小さな直径を持ち、前記遊動孔を貫くように設置されることを特徴とする、請求項７に記載の免震スイングスラブ支持装置。
10. 前記遊動孔は前記梁構造物の長手方向また幅方向に対応する長孔に形成されていることを特徴とする、請求項９に記載の免震スイングスラブ支持装置。
11. 前記スラブの縁部領域とこれに対向する前記柱構造物のいずれか一方にはダンピング手段が設けられることを特徴とする、請求項３〜８のいずれか一項に記載の免震スイングスラブ支持装置。
12. 前記スラブの縁部領域とこれに対向する前記柱構造物のいずれか一方にはダンピング手段が設けられることを特徴とする、請求項９に記載の免震スイングスラブ支持装置。
13. 柱構造物上の梁構造物に支持されるスラブを前記梁構造物の下部で自由振動可能に懸垂支持することを特徴とする、免震スイングスラブ施工方法。
14. 前記スラブを前記梁構造物の下部に配置するスラブ配置段階；
    前記梁構造物に対して前記スラブを相対的に平面遊動可能に懸垂支持するスラブ支持装置を設置する支持装置設置段階；を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の免震スイングスラブ施工方法。
15. 前記支持装置設置段階は、
    前記スラブを前記梁構造物の下部に相対的に平面遊動可能に懸垂支持する懸垂部材を設置し；
    前記懸垂部材を前記スラブと前記梁構造物に対して相対的に遊動可能に結合する遊動結合手段を設置する段階を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の免震スイングスラブ施工方法。
16. 前記懸垂部材は、前記スラブと前記梁構造物を遊動可能に貫く棒状を持つとともに長手方向の両側端部領域に前記遊動結合手段が結合される結合部が形成され、
    前記遊動結合手段は、前記懸垂部材の両側端部領域がそれぞれ遊動可能に通過する通孔を持つ一対の遊動支持体と、前記両遊動支持体を通過した前記懸垂部材の前記結合部に結合され、前記遊動支持体に対して相対的に遊動可能に支持される遊動結合部材とを含むことを特徴とする、請求項１５に記載の免震スイングスラブ施工方法。
17. 前記遊動結合部材は球状を持ち、前記遊動結合部材に向かう前記遊動支持体の一側には前記遊動結合部材の球面に対応する陥没球面が形成されていることを特徴とする、請求項１６に記載の免震スイングスラブ施工方法。
18. 前記遊動結合部材は、前記遊動支持体に向かう一側が部分球状に形成され、前記遊動結合部材に向かう前記遊動支持体の一側には前記遊動結合部材の部分球面に対応する陥没球面が形成されていることを特徴とする、請求項１６に記載の免震スイングスラブ施工方法。
19. 前記遊動支持体は球状を持ち、前記遊動支持体に向かう前記遊動結合部材の一側には前記遊動支持体の球面に対応する陥没球面が形成されていることを特徴とする、請求項１６に記載の免震スイングスラブ施工方法。
20. 前記遊動支持体は、前記遊動結合部材に向かう一側が部分球状に形成され、前記遊動支持体に向かう前記遊動結合部材の一側には前記遊動支持体の部分球面に対応する陥没球面が形成されていることを特徴とする、請求項１６に記載の免震スイングスラブ施工方法。
21. 前記スラブの両側辺領域とこれに対応する前記梁構造物には前記懸垂部材が遊動可能に通過する遊動孔が長手方向に隔たって複数形成され；
    前記懸垂部材は前記遊動孔より小さな直径を持ち、前記遊動孔を貫くように設置されることを特徴とする、請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の免震スイングスラブ施工方法。
22. 前記遊動孔は、前記梁構造物の長手方向また幅方向に対応する長孔に形成されていることを特徴とする、請求項２１に記載の免震スイングスラブ施工方法。
23. 前記スラブの縁部領域とこれに対向する前記柱構造物のいずれか一方にはダンピング手段が設けられることを特徴とする、請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の免震スイングスラブ施工方法。
24. 前記スラブの縁部領域とこれに対向する前記柱構造物のいずれか一方にはダンピング手段が設けられることを特徴とする、請求項２１に記載の免震スイングスラブ施工方法。

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