JP2017222992A

JP2017222992A - 免震構造物

Info

Publication number: JP2017222992A
Application number: JP2016117376A
Authority: JP
Inventors: 太志大堀; Futoshi Ohori; 幸弘島野; Yukihiro Shimano; 弘臣田中; Hiroomi Tanaka
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 2016-06-13
Filing date: 2016-06-13
Publication date: 2017-12-21

Abstract

【課題】免震構造物の施工工数を削減する。【解決手段】免震構造物１０は、建物１２と、免震ピット３０と、基礎免震層５０と、柱頭免震層６０と、を含んでいる。つまり、免震構造物１０は、基礎免震層５０と柱頭免震層６０とを併設した構造となっている。建物１２は、地上階１００（図１も参照）の上に上層階１４が設けられた構造である。地上階１００は、外壁１０２で囲まれた内部空間部１１０と、地上階１００の外周部分の一部を構成し外壁１０２で囲まれていない外部空間部１２０Ａ，１２０Ｂと、を有している。【選択図】図２

Description

本発明は、免震構造物に関する。

特許文献１には、建物内に設けられる上下方向に延びた中空部と、中空部内に設けられる機械式立体駐車設備と、建物の中間階に設けられる中間階免震装置と、を備える建物の中間階免震構造物に関する技術が開示されている。この先行技術では、機械式立体駐車設備は、駐車車両を収容するための車庫棚を有するタワーパーク本体と、タワーパーク本体の下側に設けられ、下方の車両用の出入り口から上方のタワーパーク本体へ駐車車両を昇降するための上下方向に延びた昇降シャフトを有するカーリフト部とを含んで構成されている。そして、タワーパーク本体の荷重を中間階免震装置上の構造体で受けることを特徴としている。

特許文献２には、上部構造体と、免震装置を介して上部構造体を支持する下部構造体と、を備える免震構造物に関する技術が開示されている。この先行技術では、下部構造体は、上部構造体の下層階部分の外面に隙間をあけて形成された地下階部分を有しており、地下階部分は、地山に面する外壁と、外壁より突出して外壁と一体的に設けられた外柱と、を備えている。そして、外柱の上端に設けられた免震装置を介して上部構造体の上層階部分の周縁部を支持していることを特徴としている。

特開２０１１−１０６１４３号公報特開２０１５−２２９８５６号公報

基礎免震の免震建物においては、免震装置を設置する免震ピットが必要になる。しかし、免震ピットは地盤を掘削して構築するので、地盤の掘削作業や掘削土の搬出作業等で多くの施工工数が必要である。

本発明は、上記事実を鑑み免震構造物の施工工数を削減することが目的である。

請求項１の発明は、地上階に壁で囲まれた内部空間部と柱を残した外部空間部とを有する建物と、前記地上階の前記内部空間部の下に設けられた免震ピットと、前記免震ピットに設けられ、前記建物を免震支持する基礎免震層と、前記地上階の前記外部空間部の前記柱に設けられ、前記建物を免震支持する柱頭免震層と、を備える免震構造物である。

請求項１に記載の発明では、地上階の外部空間部の柱を柱頭免震とすることで、外部空間部の下に免震ピットを構築する必要がなくなる。よって、免震ピットの面積を減らすことができるので、免震ピットを構築するため施工工数が削減する。したがって、免震構造物の施工工数が削減する

請求項２の発明は、前記建物の前記地上階の上の上層階における外周部の柱梁架構には、ブレース材が設けられている、請求項１に記載の免震構造物である。

請求項２に記載の発明では、建物の上層階における外周部の柱梁架構にブレース材を設けることで、建物の鉛直荷重を外部空間部又は内部空間部の柱に効果的に流すことができる。よって、ブレース材を設けない場合と比較し、外部空間部の柱の間隔を広くすることができる。

請求項３の発明は、前記柱頭免震層が設けられた前記柱の下端部に曲げ抵抗を付与する抵抗付与手段が設けられている、請求項１又は請求項２に記載の免震構造物である。

請求項３に記載の発明では、抵抗付与手段によって、外部空間部の柱の下端部に作用する曲げモーメントに抵抗する。よって、抵抗付与手段を有しない場合と比較し、外部空間部の柱の変形を小さくすることができる。

本発明によれば、免震構造物の施工工数を削減することができる。

免震構造物を構成する建物の地上階を模式的に示す平面図である。免震構造物の図１の２−２線に沿った断面を模式的に示す断面図である。変形例の免震構造物の図２に対応する断面図である。

＜実施形態＞
本発明の一実施形態の免震構造物について説明する。なお、各図において適宜示される矢印Ｘ及び矢印Ｙは水平方向における直交する２方向を示し、矢印Ｚは鉛直方向を示している。

［構造］
先ず本実施形態の免震構造物の構造について説明する。

図１及び図２に示すように、免震構造物１０は、建物１２と、免震ピット３０と、基礎免震層５０（図２参照）と、柱頭免震層６０（図２参照）と、を含んでいる。つまり、免震構造物１０は、基礎免震層５０と柱頭免震層６０とを併設した免震構造となっている。

図２に示すように、建物１２は、地上階１００（図１も参照）の上に上層階１４が設けられ、柱３０（図２も参照）や梁１６等で躯体が構成されている。なお、図２は地盤２０内のみに断面を示す斜線を図示している（建物１２には、断面を示す斜線は図示していない）。

図１及び図２に示すように、地上階１００は、外壁１０２で囲まれた内部空間部１１０と、地上階１００の外周部分の一部を構成し外壁１０２で囲まれていない外部空間部１２０Ａ，１２０Ｂと、を有している。別の観点から説明すると、建物１２の地上階１００の外壁１０２の一部を内側へ入り込ませた（凹ませた）構造となっている。

外部空間部１２０Ａには、柱３０Ａが残されている。また、地上階１００の内部空間部１１０は、複数の内壁１０４で仕切られている。

図２に示すように、上層階１４における外部空間部１２０Ａ、１２０Ｂ上の柱３０の一部は陸立ち柱３０Ｂとなっている。別の観点から説明すると、地上階１００の外部空間部１２０Ａ，１２０Ｂは、図１の想像線（二点鎖線）で図示されている柱３０Ｓが、間引かれている。

図１に示す本実施形態における建物１２の地上階１００の外壁１０２で囲まれた内部空間部１１０及び上層階１４（図２参照）は、居室や倉庫等として利用されている。

一方、地上階１００の外周部分を構成し外壁１０２で囲まれていない外部空間部１２０Ａ、１２０Ｂは、トラックバースとして利用されている。トラックバース（外部空間部１２０Ａ，１２０Ｂ）は、図示していない運送用のトラックを停めて荷物の積み下ろしを行う駐車スペースである。そして、内部空間部１１０におけるトラックバース（外部空間部１２０Ａ，１２０Ｂ）に面する外壁１０２に形成された図示していない搬出入口を介して、トラックバース（外部空間部１２０Ａ，１２０Ｂ）と内部空間部１１０との間で荷物の出し入れが行われる。

地上階１００の内部空間部１１０の下の地盤２０を掘削した地盤凹部２２には、免震ピット１５０が設けられている。

図２に示すように、免震ピット１５０には、建物１２を免震支持する基礎免震装置１１２が設けられている。言い換えると、免震ピット１５０と地上階１００の内部空間部１１０との間に基礎免震層５０が設けられている。つまり、地上階１００の内部空間部１１０に対応する領域に免震ピット１５０及び基礎免震層５０が設けられている。なお、免震ピット１５０の下には、杭１５２が設けられている。また、基礎免震層５０には、図示していないダンパーが設けられている。

また、地上階１００の外部空間部１２０Ａに残された柱３０Ａの柱頭３２Ａには、柱頭免震装置１２２が設けられている。言い換えると、柱３０Ａの柱頭３２Ａと建物１２の上層階１４との間に柱頭免震層６０が設けられている。なお、柱３０Ａの下には柱基礎１５４が設けられ、この柱基礎１５４の下には杭１５２が設けられている。

なお、本実施形態における基礎免震装置１１２及び柱頭免震装置１２２は、いずれもゴム板と鋼板を交互に重ねて接着した積層ゴムを用いた免震装置であるが、これに限定されない。例えば滑り支承や転がり支承を用いた免震装置であってもよい。

本実施形態では、柱頭３２Ａに柱頭免震装置１２２が設けられた柱３０Ａの下端部３４Ａ同士は、抵抗付与手段の一例としての鉄骨等で構成された接続部材１６０で繋がれている。

また、建物１２における上層階１４の外周部１５における外部空間部１２０Ａ，１２０Ｂが設けられた側面の第一層（二階）１４Ａ、第二層（三階）１４Ｂ、及び第三層（四階）１４Ｃの柱梁架構１９には、Ｖ字状に配置されたブレース材１７０が設けられている。また、上層階１４の外周部１５における第四層（五階）１４Ｄの柱梁架構１９の一部には、Ｘ字状に配置されたブレース材１７０が設けられている。

なお、本実施形態では、上層階１４における第一層（二階）１４Ａには、Ｘ方向の全柱梁架構１９にブレース材１７０が設けられているが、他の第二層（三階）１４Ｂ及び第三層（四階）１４Ｃは、Ｘ方向の両端部分の柱梁架構１９にはブレース材１７０が設けられていない。

ここで、建物１２の上層階１４の外周部１５の柱梁架構１９の一部にブレース材１７０を設けることにより、第一層（二階）１４Ａにトラス架構１７３Ａ、第二層（三階）１４Ｂにトラス架構１７４Ｂ、及び第三層（四階）１４Ｃにトラス架構１７３Ｃをそれぞれ帯状に配置し、これらを一体化してメガトラス架構１７３を形成している。尚、メガトラス架構は、本実施形態のように複数層に跨って形成されていなくてもよい。

＜作用及び効果＞
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

地上階１００の内部空間部１１０に対応する領域に免震ピット１５０及び基礎免震層５０が設けられ、外部空間部１２０Ａに残る柱３０Ａには柱頭免震層６０（柱頭免震装置１２２）が設けられている。よって、外部空間部１２０Ａ、１２０Ｂの下の地盤２０に免震ピット１５０を構築する必要がなくなる。

したがって、免震ピット１５０の面積を減らすことができるので、免震ピット１５０を構築するため施工工数が削減する。また、免震ピット１５０を構築するための地盤２０の掘削量が削減すると共に掘削土の搬出量が削減する。よって、免震構造物１０の施工工数が削減する。

なお、図１の想像線（二点鎖線）で示す領域１５１は、仮に外部空間部１２０Ａ、１２０Ｂを含む地上階１００全体の下に構築した場合の免震ピットの外形を表している。そして、この領域１５１と比較すると、免震ピット１５０の面積が削減されることが判る。

また、建物１２の上層階１４における外周部１５の柱梁架構１９にブレース材１７０を設けることで、建物１２の鉛直荷重を外部空間部１２０Ａに残した柱３０Ａに効果的に流すことができる。よって、ブレース材１７０を設けない場合と比較し、上層階１４の最下の梁１６Ａの梁成を大きくすることなく、外部空間部１２０Ａ、１２０Ｂの柱３０Ｓを間引き、また外部空間部１２０Ａの柱３０Ａの間隔を広くすることができる。

また、本実施形態では、ブレース材１７０でメガトラス架構１７３を構成しているので、更に効果的に建物１２の鉛直荷重を外部空間部１２０Ａに残した柱３０Ａに効果的に流すことができる。

また、外部空間部１２０Ａに残された柱３０Ａの下端部３４Ａ同士は、鉄骨等で構成された接続部材１６０で繋がれている。そして、この接続部材１６０が、柱３０Ａの下端部３４Ａに作用する曲げモーメントに抵抗する。よって、接続部材１６０で下端部３４Ａ同士を繋いでいない場合と比較し、柱３０Ａの変形を小さくすることができる。

また、接続部材１６０で繋がれていない場合と比較し、上層階１４の最下の梁１６Ａの梁成を大きくすることなく、外部空間部１２０Ａ、１２０Ｂの柱３０Ｓを間引き、また外部空間部１２０Ａの柱３０Ａの間隔を広くすることができる。

ここで、外壁１０２で囲まれた内部空間部１１０は、仕上げ材を考慮する必要があるので、柱頭免震の採用が困難である。これに対して、外部空間部１２０Ａは、仕上げ材を考慮する必要が無い、或いはその必要が少ないので、柱頭免震の採用が容易である。

更に、外部空間部１２０Ａ、１２０Ｂの柱３０Ｓは間引かれており(部分的に抜かれており）、柱３０Ａの間隔が広いので、トラックバースとして使用する際に、トラックが進入し易い。

＜変形例＞
次に本実施形態の変形例について説明する。

図３に示す変形例の免震構造物１１では、柱頭３２Ａに柱頭免震装置１２２が設けられた柱３０Ａの下端部３４Ａ同士は接続部材１６０（図２参照）で繋がれていない。

しかし、柱３０Ａを支持する柱基礎１５４の下には、複数の、本実施形態では一例として抵抗付与手段の一例としての二本の杭１５３Ａ、１５３Ｂが設けられている。そして、二本の杭１５３Ａ、１５３Ｂが、柱３０Ａの下端部３４Ａに作用する曲げモーメントに抵抗する。よって、一本の杭１５２で支持する場合と比較し、柱３０Ａの変形を小さくすることができる。また、外部空間部１２０Ａ、１２０Ｂの柱３０Ｓを間引き、また外部空間部１２０Ａの柱３０Ａの間隔を広くすることができる。

なお、上述のように本変形例では二本の杭１５３Ａ、１５３Ｂで支持したが、これに限定されない。三本以上の杭で支持して柱３０Ａの変形を小さくしてもよい。

＜その他＞
尚、本発明は、上記実施形態及び変形例に限定されない。

例えば、上記実施形態及び変形例では、上層階１４における第一層（二階）１４Ａ、第二層（三階）１４Ｂ及び第三層（四階）１４Ｃにブレース材１７０が設けられていたが、これに限定されない。ブレース材１７０が設けられていなくてもよい。

また、例えば、上記実施形態では柱３０Ａの下端部３４Ａ同士は接続部材１６０で繋がれ、変形例では柱３０Ａを支持する柱基礎１５４の下に複数の一例として二本の杭１５３Ａ、１５３Ｂが設けられていたが、これに限定されない。柱３０Ａの下端部に曲げ抵抗を付与する抵抗付与手段が設けられていればよい。また、抵抗付与手段が設けられていなくてもよい。

また、例えば、建物１２の地上階１００の外部空間部１２０Ａ、１２０Ｂは、トラックバースとして利用されていたが、これに限定されない。外部空間部１２０Ａ、１２０Ｂは、様々な用途に用いることができる。例えば、外部空間部１２０Ａ，１２０Ｂを、車寄せや駐輪場等の用途に用いてもよいし、広場、遊び場及び前庭等の用途に用いてもよい。

また、建物１２は、鉄筋コンクリート造、鉄骨造、鉄骨鉄筋コンクリート造、ＣＦＴ造（Concrete-Filled Steel Tube：充填形鋼管コンクリート構造）、それらの混合構造など、様々な構造や規模の建物であってもよい。

１０免震構造物
１１免震構造物
１２建物
３０Ａ柱（外部空間部の柱）
５０基礎免震層
６０柱頭免震層
１００地上階
１０２外壁（壁の一例）
１１０内部空間部
１２０Ａ外部空間部
１５０免震ピット
１５３Ａ杭（抵抗付与手段の一例）
１５３Ｂ杭（抵抗付与手段の一例）
１７０ブレース材
１６０接続部材（抵抗付与手段の一例）

Claims

地上階に壁で囲まれた内部空間部と柱を残した外部空間部とを有する建物と、
前記地上階の前記内部空間部の下に設けられた免震ピットと、
前記免震ピットに設けられ、前記建物を免震支持する基礎免震層と、
前記地上階の前記外部空間部の前記柱に設けられ、前記建物を免震支持する柱頭免震層と、
を備える免震構造物。
前記建物の前記地上階の上の上層階における外周部の柱梁架構には、ブレース材が設けられている、請求項１に記載の免震構造物。
前記柱頭免震層が設けられた前記柱の下端部に曲げ抵抗を付与する抵抗付与手段が設けられている、請求項１又は請求項２に記載の免震構造物。