JP2504945B2 - 構造物の支持構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は住居・店舗・事務所・病院・学校・構造物
等に利用される、支持される構造物をなす“上部構造
物”と、この上部構造物を支持する人工土地等の支持す
る構造物をなす“下部構造物”とを備えてなる構造物の
支持構造に関するものである。

〔従来技術〕

下部構造物としての人工土地の上に構築される上部構
造物には、様々な用途・形態・配置・構造が考えられ、
人工土地建設時には、それらが特定できず、将来におい
ても、その上部構造物が増改築等によって用途・形態・
配置・構造が変更されることが多いため、従来、人工土
地の設計に際しては、上部構造物によって人工土地が受
ける荷重の最大値を予想し、その荷重が人工土地に均等
に作用するものとして構造設計がなされていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記従来技術による人工土地等における構造設計では
上部構造物の荷重が大きく、しかも当初及び将来におけ
る、その構造物の用途・形態・配置・構造などの自由度
及び変化度が大きい場合にはスラブ・小梁などの大部分
について必要以上の断面を予め用意しておく必要があ
り、構造的に無駄を生じる。そしてその無駄をなくそう
とすれば上部構造物の自由度が相当に制約される。

また地震時には上部構造物への地震力がそれを支持す
る下部構造物に加わる地震力以上に割増しされて加わ
り、上部構造物の構造強度が通常の地盤上に設置される
場合以上に要求されることになる。

さらに上部構造物とそれを支持する下部構造物との接
合に際しても、上部構造物が下部構造物側のアンカー位
置によって形態・配置・構造が限定され、アンカー位置
がずれた場合に接合部の強度不足をもたらす恐れがあ
る。また逆に上部構造物に合わせて下部構造物にその都
度アンカーを設けるとその切削による下部構造物の構造
強度の低下とアンカー自体の定着強度の不安定さをもた
らす。それらを防ぐためには下部構造物側に下部構造物
の建設当初にアンカーを設け、上部構造物の新築・増改
築毎に、下部構造物にアンカーを穿孔しない事が望まし
い。

ところで近年建築物の基礎とその上に設置される上部
構造物との間に免震装置を介在させ、地震力を免震さ
せ、あるいは地震力を早急に減衰させて上部構造物の振
れを生じさせない構造が種々提案されているが、この構
造を人工土地にも応用することが望ましい。

さらに人工土地の上部構造物を支持する水平支持部分
においては、当初将来増改築予定用のため梁の位置をフ
リーにしておき、あるいは梁を取換えて梁断面を変更し
うるようにしておいて当初において、あるいは将来にお
いて上部構造物の位置・大きさが決まった段階で所要の
梁の位置で固定することが望ましい。

また人工土地上での上部構造物の建設施工は下部構造
物に囲まれた狭い空間のため相当の困難をともないその
ため部材・部分の移動を容易にすることが望ましい。

この発明は前記した問題点および要望事項に対処すべ
く開発したものである。

〔問題点を解決しようとする手段〕

第１、第３、第７の発明の構造物の支持構造は、支持
される構造物をなす上部構造物とそれを支持する人工土
地等の下部構造物とを備えてなる構造物の支持構造にお
いて、前記下部構造物は、複数本の支柱とこの支柱間に
架け渡された複数本の梁とを有して構成された第一構造
体と、前記上部構造物が設置されるスラブまたは梁、或
いはスラブと梁とを有して構成され、前記第一構造体の
前記梁の上または下に設置され、かつ、前記第一構造体
の前記梁に支持される第二構造体とを備えて構成し、前
記２つの第二構造体と第一構造体とは、第一構造体側の
梁等の支持する上で有利な支持位置において、支持・接
合するように構成したものである。そして、上部構造物
の構造や形状、或いは規模等の自由及び変化に対して、
第二構造体のスラブや梁の断面や構成を変えて対応する
ことにより、第一構造体の形態及び接合（アンカー）位
置を全く変えずに対応しうるようにしたものである。

第２、第４、第８の発明は前記第１、第３、第７の発
明において前記各部分の間に免震機構を挿入してある。

第５、第９の発明は前記第３、第４、第７、第８の発
明において前記第二構造体の梁は、取付け位置、断面、
また梁本数の変更、あるいは取り替え可能なようにして
ある。

第６、第10の発明は前記第３、第４、第５、第７、第
８、第９の発明において前記第二構造体の梁は、上部構
造物を設置して移動可能としてある。

〔実施例〕

この発明の詳細を図示した人工土地に住宅等の建築物
・構造物を建造する場合によって説明する。

第１図、第２図、第３図、第４図、第５図、第６図、
および第７図は、この発明の概要を示したもので、第１
図は、この構造物が、住宅等を構成する支持される構造
物をなす上部構造物Ａと、この上部構造物Ａを支持する
下部構造物Ｂとからなり、下部構造物Ｂは、第一構造体
２とこの第一構造体２の上または下に設置される第二構
造体１とから構成されていることを示す立面図であり
（図では、第二構造体１は第一構造体２の上に設置され
ている。）、第２図は第１図の分解立面図である。

下部構造物Ｂは、上部構造物Ａが設置される人工土地
の水平支持部分として使用されるスラブまたは梁、或い
はスラブと梁とを有して構成された第二構造体１と、複
数本の支柱とこの支柱間に架け渡された梁とを有して構
成された第一構造体２とから構成されている。

第一構造体２の柱および梁のスパン、配置等は、敷地
の形状や広さ等により建設当初に決定され、例えば第３
図〜第６図に図示するような、それぞれの敷地条件に応
じた配置・形態があり、建設後は第３図〜第６図の図ご
とに見られるように第二構造体１の構造形態が変更され
ても、第一構造体２は変更されることはない。

そして第二構造体１と第一構造体２とは、構造的に分
離されているが、第一構造体２側の荷重伝達位置３にお
いて荷重伝達し、第一構造体２側の接合（アンカー）位
置４において接合してある。

ところで、この第二構造体１の構造的役割は、上部構
造物Ａの形態・配置・構造が、様々に異っていても、第
一構造体２が、一定の構造形状を維持できるようにする
ためのものであり、さらに上部構造物Ａと下部構造物Ｂ
（第二構造体１を介して第一構造体２）との確実で安全
な（下部構造物Ｂの構造強度の低下もたらさない）接合
を可能にするためのものである。

そのためには、第二構造体１によって、形態・配置・
構造が様々に異った上部構造物Ａの荷重を、第一構造体
２上の常に一定の荷重伝達位置３において荷重伝達する
必要がある。また、荷重伝達位置３に伝達されるその荷
重の大きさもその荷重伝達位置３におけるその荷重支持
能力を超えないことが必要である。さらにまた、第二構
造体１によって、形態・配置・構造が様々に異った上部
構造物Ａを、第一構造体２上の常に一定の接合位置４に
おいて接合する必要がある。

そして上部構造物Ａの形態・配置・構造が様々に異っ
ても、第一構造体２の構造形状が、一定の形状を維持で
きるためには、この３つが保証される必要があるが、荷
重伝達位置３に伝達される荷重の大きさに関しては、人
工土地上の上部構造物Ａの大きさと荷重との総量規制が
あるので荷重総量は変化しないので、それほど問題には
ならない。問題になるのは、第一構造体２上の常に一定
の荷重伝達位置３、接合位置４に、いかに荷重伝達し、
接合するかである。それに答えるのが、この第二構造体
１である。すなわち、上部構造物Ａの形態・配置・構造
等の変化に対して、その都度、この第二構造体１のスラ
ブや梁（リブを含む、以下同じ）の断面や構成（梁組
み）等の構造形態を変えることにより、上部構造物Ａの
荷重を、第一構造体２側によって位置を定められた荷重
伝達位置３及び接合位置４へ荷重を伝え、接合位置４に
おいて第二構造体１を第一構造体２に接合することが可
能になる。

第３図、第４図、第５図、第６図は、この第二構造体
１の構造的役割を示す。それぞれの図において、形態・
配置・構造が異なる多様な上部構造物Ａに対して、この
上部構造物Ａの梁等の構造の構成に合わせて、その都度
第二構造体１のスラブの断面や梁等の断面や配置や構成
（梁組み）等を変えることにより、第一構造体２は、上
部構造物Ａの形態・配置・構造などの変化にかかわら
ず、その都度変わらない一定の構造形状を維持できるこ
とを示し、また第一構造体２上の荷重伝達位置３及び接
合位置４も、同様に上部行動物Ａの変化にかかわらず、
その都度変わらない同じ位置で支承できる状態をも示
す。そして第７図は、それらの拡大図である。

その接合部の詳細は第８図、第９図に示されている
が、第８図は梁からなる第二構造体１と第一構造体２の
関係を示し、第９図はリブ付きスラブからなる第二構造
体１と第一構造体２の関係を示している。荷重伝達位置
３は、第二構造体１を支持する上で第一構造体２にとっ
て有利な梁等の位置を考えて第一構造体２側で決めら
れ、それらの位置で荷重伝達する。接合位置４は、同様
に第二構造体１を支持する上で第一構造体２にとって有
利な梁等の位置を考えて第一構造体２側で決められ、そ
の位置で荷重伝達し接合される。また接合位置４の接合
手段としては例えば第８図、第９図、第10図に示すよう
にボルト５あるいは溶接等の連結固着手段によって連結
する。また上部構造物Ａと第二構造体１との接合も同様
にボルト６あるいは溶接等によって接合する。特に第10
図は積層ゴム等の免震機構Ｃを介してボルト５により接
合された実施例である。

第11図、第12図、第13図は、この発明の他の実施例を
示し、かつこの発明の組立て状態を示したもので、第一
構造体２の支柱が一層からさらに延びた複層状態の一層
を示し、その一層での第一構造体２の梁の上に第二構造
体１が設置され、この第二構造体１の上に上部構造物Ａ
が設置されている状態を示している。また第８図、第９
図は、その詳細でもある。

また、第14図は、前記のように構成された第一構造体
２の梁の下に、第二構造体１と同様の役割を果たす第二
構造体１′が設置され、この第二構造体１′を介して上
部構造物Ａが自由な位置で下部構造物Ｂに垂設されてい
る状態を示している。

さらに第15図は、前記のように構成された第一構造体
２の層間の中間部に第二構造体１″が上層の梁から複数
本の吊杆によって吊されて設置され、この第二構造体
１″上または下に上部構造物Ａが設置されている状態を
示し、第16図はその要部の分解図で吊杆等によって第二
構造体１″が設置されている状態を示す。

第10図と第17図と第22図は第２、第４、第８の発明の
実施例を示したもので第二構造体１と第一構造体２との
間の荷重伝達位置３または接合位置４に積層ゴム等の免
震機構装置Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆを挿入した場合を示してい
る。

また第３図から第８図、第10図から第23図は、第５、
第９、第６、第10の発明の実施例を示したものである。

そのうち、第３図から第６図は、第５、第９の発明の
実施例を示したもので、第７図、第８図はその詳細を示
したもので、上部構造物Ａの変化に応じて、第二構造体
１の梁が、その設置位置・断面・本数を自由に変えられ
るように設置されている。すなわち、梁は上部構造物Ａ
の大きさ、取り付け位置の決定、変更等に応じてその位
置・断面・本数を自由に変更することができ、また必要
に応じて梁自体も取替えられ、上部構造物Ａの荷重に応
じて梁断面の大きさを変えることも可能である。

また第11図から第23図は第６、第10の発明の実施例を
示したもので、この発明は、第20図から第23図に見られ
るように、第二構造体１の梁10は、可動、摺動でき、こ
の梁の上に設置される上部構造物Ａの部材（例えば梁
等）または部位（例えば軸組み等）、あるいは上部構造
物Ａの全体を、梁とともに第二構造体１の上を容易に移
動できるようにし、これによって、下部構造物Ｂにより
囲まれた狭い限られた空間内における上部構造物Ａの建
設施工を容易かつ能率化したものである。

さらに、各構成部材のプレハブ化、免震装置の規格
化、接合手段の一定化等により施工を容易かつ能率化す
ることもできる。

〔発明の効果〕

下部構造物Ｂは第一構造体２と、この第一構造体２の
梁の上または下に設置され、上部構造物Ａが設置される
第二構造体１とを備えて構成される。

この第二構造体１は、梁またはスラブ、或いは梁とス
ラブの両方を有しており、上部構造物Ａの形態・配置・
構造に応じて、その都度、第二構造体１のスラブや梁の
断面や配置や構成等の構造形態を変えるので、上部構造
物Ａに対して最も有利な構造部材の配置を行うことがで
きて、無駄のない必要最少限の部材構成が可能となる。
しかも、上部構造物Ａの形態・配置・構造に応じて、こ
の第二構造体１のスラブや梁の、断面や配置や構成等の
構造形態を変えて対応し、第一構造体２の構造形態を変
更することを全く不要にしている。また上部構造物Ａの
将来の増改築等による構造形態の変更に対しても、第二
構造体１の構造形態を変更するだけで、同様に、第一構
造体２の構造形態を変更する必要はない。

また上部構造物Ａからの荷重は第二構造体１を介して
下部構造物Ｂの第一構造体２に伝達されるので、第二構
造体１と第一構造体２との荷重伝達位置３及び接合位置
４を、第一構造体２側における荷重伝達上の有利な位置
に当初から決めておくことができ、上部構造物Ａの構造
形態が変更されても、常に当初と同じ位置で支承でき
る。

以上のことから、上部構造物Ａの構造形態が変更され
ても、第一構造体２の構造形態を特に変更する必要はな
く、常に当初の構造形態で上部構造物Ａを支持すること
ができる。

また、上部構造物Ａの形態・配置・構造に応じて、種
々様々な形態をとる上部構造物Ａの荷重が、このよう
に、上部構造物Ａに対して最も有利な構造部材の配置を
とった第二構造体１によって、第一構造体２側の梁等の
荷重伝達上の有利な限られた一定の位置に伝達されるこ
とは、従来型の人工土地のように荷重位置が確定せず、
どの位置に荷重が働くかもわからず、しかも分散した荷
重に比べて、荷重負荷も小さくなり、第一構造体２の構
造計算を容易にして構造体の経済化も図れる。

というのは、このように、第二構造体１が上部構造物
Ａに対して最も有利な構造部材の配置を行うことがで
き、無駄のない必要最少限の部材構成が可能となること
は、従来型の人工土地のような上部構造物Ａの予想され
る荷重の最大値が人工土地のスラブ全面に等分布荷重と
して構造設計された下部構造物Ｂの過大なスラブという
大きな自重から免れることができるだけではなく、その
ような自重を受けるに比して下部構造物Ｂの大梁と柱も
大きく軽減される。

さらに第二構造体１によって、上部構造物Ａの荷重
が、第一構造体２側の梁等の荷重伝達上の有利な一定の
位置に伝達されることは、従来型の人工土地のような上
部構造物Ａの予想される荷重の最大値の等分布荷重とい
う積載荷重の大きな負荷からも免れることができ、その
ような積載荷重を受けるに比べて下部構造物Ｂの大梁と
柱もさらに大きく軽減される。

また、このように上部構造物の構造形態が変更されて
も、接合位置を常に設置当初と同じ位置にできることか
ら、下部構造物Ｂの建設当初に接合位置にアンカー等の
接合手段を確実な定着強度を有して設置でき、上部構造
物Ａと各下部構造物Ｂ相互間の強固な接合が可能にな
る。さらに上部構造物Ａに合わせて下部構造物Ｂにその
都度アンカーを設ける必要はなくなるので、その都度の
アンカー切削による下部構造物Ｂの構造強度の低下の心
配もなくなる。

また将来の上部構造物Ａの増改築等の変化の多様性に
対しても第二構造体１の梁10,11等の変更ですみ、上部
構造物の変更の度に第一構造体が梁位置等の変更を強い
られることはない。特に第二構造体１の梁10,11を取替
える等して調整自在とする方法は将来の上部構造物の増
改築等に対する対応性が高く有利である。

また下部構造物Ｂが第二構造体１と第一構造体２に構
造的に独立分離されていることから、それらの間に地震
を減じさせる免震装置等の免震機構の挿入が可能にな
り、上部構造物Ａ、第二構造体１および第一構造体２に
対する地震力を、さらに相互の振動をも緩和させること
ができる。

さらに第二構造体１の梁10,11の、取付け位置・断面
・本数の変更自由、取換え自由により上部構造物Ａの当
初の自由と将来における増改築等の変化に対応できる。

また第二構造体１の梁10,11が、移動可能となること
により、この梁10,11の上に設置される上部構造物Ａの
部材、部位、あるいは上部構造物Ａの全体を、梁10,11
とともに第二構造体１の上を容易に移動でき、下部構造
物Ｂにより囲まれた狭い限られた空間内においても上部
構造物Ａの建設施工を容易かつ能率的にすることができ
る。

この発明は以上のように下部構造物Ｂを構造的に第二
構造体１と第一構造体２とに独立させて分離させ、第二
構造体１を上部構造物Ａに合わせて梁10,11等の構造形
態を構成し変化させるので、構造的無駄が省かれ、上部
構造物Ａの当初の、また将来の形態・配置・構造の多様
性及び変化に対応できるようになる。

また上部構造物Ａと第二構造体１との、また第二構造
体１と第一構造体２との各部分の接合を容易且つ確実に
することができ、また地震力をも緩和させることがで
き、さらに上部構造物Ａの第二構造体１上での建設施工
も容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る構造物の支持構造の一実施例を
示す立面図、第２図はその分解立面図、第３図、第４
図、第５図、第６図、第７図は上部構造物と下部構造物
との組合せおよび下部構造物である第一構造体と第二構
造体との組合せを示す説明斜視図、第８図、第９図、第
10図は第一構造体と第二構造体との接合部および第二構
造体と上部構造物との接合部の例を示した分解断面図、
第11図、第12図、第13図、第14図、第15図はこの発明の
例を示した分解斜視図、第16図は、第15図の接合部の例
を示した分解断面図、第17図は各免震装置の配置状態を
示した斜視図、第18図、第19図、第20図、第21図、第22
図、第23図は梁の可動状況を示した斜視図である。 Ａ……支持される構造物（上部構造物）、Ｂ……支持す
る構造物（下部構造物）、Ｃ……免震復元装置、Ｄ……
免震装置（ローラーまたは滑り支承）、Ｅ……外れ、引
き抜き防止装置、Ｆ……固定ピン装置、1,1′,1″……
第二構造体、２……第一構造体、３……荷重伝達の定位
置、４……接合の定位置、5,6……ボルト、10……第二
構造体の梁、11……第二構造体の梁を支える梁。

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持される構造物をなす上部構造物と、こ
   の上部構造物を支持する下部構造物とを備えてなる構造
   物の支持構造において、前記下部構造物は複数本の支柱
   と、この支柱間に架け渡された複数本の梁とを有して構
   成された第一構造体と、前記上部構造物が設置されるス
   ラブを有して構成され、前記第一構造体の前記梁の上ま
   たは下に設置され、かつ、前記第一構造体の前記梁に支
   持される第二構造体とを備えてなることを特徴とする構
   造物の支持構造。
2. 【請求項２】第一構造体と第二構造体との間に免震装置
   を設置してなることを特徴とする特許請求の範囲第一項
   記載の構造物の支持構造。
3. 【請求項３】支持される構造物をなす上部構造物と、こ
   の上部構造物を支持する下部構造物とを備えてなる構造
   物の支持構造において、前記下部構造物は複数本の支柱
   と、この支柱間に架け渡された複数本の梁とを有して構
   成された第一構造体と、前記上部構造物が設置される複
   数本の梁とスラブとを有して構成され、前記第一構造体
   の前記梁の上または下に設置され、かつ、前記第一構造
   体の前記梁に支持される第二構造体とを備えてなること
   を特徴とする構造物の支持構造。
4. 【請求項４】第一構造体と第二構造体との間に免震装置
   を設置してなることを特徴とする特許請求の範囲第３項
   記載の構造物の支持構造。
5. 【請求項５】第二構造体の梁は、上部構造物の設置位置
   に応じて、取付け位置、断面、また梁本数の変更、ある
   いは取り替えできるように設置してなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項または第４項記載の構造物の支
   持構造。
6. 【請求項６】第二構造体の梁は、上部構造物を設置して
   移動できるようにしてなることを特徴とする特許請求の
   範囲第３項、第４項、または第５項記載の構造物の支持
   構造。
7. 【請求項７】支持される構造物をなす上部構造物と、こ
   の上部構造物を支持する下部構造物とを備えてなる構造
   物の支持構造において、前記下部構造物は複数本の支柱
   と、この支柱間に架け渡された複数本の梁とを有して構
   成された第一構造体と、前記上部構造物が設置される複
   数本の梁を有して構成され、前記第一構造体の前記梁の
   上または下に設置され、かつ、前記第一構造体の前記梁
   に支持される第二構造体とを備えてなることを特徴とす
   る構造物の支持構造。
8. 【請求項８】第一構造体と第二構造体との間に免震装置
   を設置してなることを特徴とする特許請求の範囲第７項
   記載の構造物の支持構造。
9. 【請求項９】第二構造体の梁は、上部構造物の設置位置
   に応じて、取付け位置、断面、また梁本数の変更、ある
   いは取り替えできるように設置してなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第７項または第８項記載の構造物の支
   持構造。
10. 【請求項１０】第二構造体の梁は、上部構造物を設置し
    て移動できるように設置してなることを特徴とする特許
    請求の範囲第７項、第８項、または第９項記載の構造物
    の支持構造。