JP2507596Y2 - 複合構造物 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は複合構造物、特に人工地盤、橋梁その他の長
大スパン構造物を構築するに適する複合構造物に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、例えば人工地盤はその床構造体を鉄筋コンクリ
ートのみにより構成するものである。

また、かかる床構造体は単に柱体に載置して支持する
か、或は柱体と剛接合により支持するものである。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来のかかる床構造体は長大スパンになると、その自
重の増大から鉄筋を多く使用し、しかも梁せいを高くす
る必要がある。

そのため、建造物における有効空間の有利な確保が図
られず、また建設コストの増大を招くという問題点があ
った。

また、かかる床構造体の支持を単に柱体に載置するに
過ぎない場合は地震に対し適切な配慮がなされていると
はいえないし、また床構造体と柱体とを剛接合とする場
合は地震の水平力により柱には過大な曲げモーメントが
生じ、床構造体には座屈を発生させるほどの圧縮力が作
用することで構造上の安全性に問題点があった。

本考案は人工地盤、橋梁、その他の構造物のスパン
が、長大化する場合においても、床構造体の軽量化を実
現することができ、また地震発生に対しても有効かつ安
全な複合構造物を低コストで提供することを目的として
いる。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は上記目的を達成するためになされたものであ
り、 コンクリート梁の長手方向Ｘ−Ｘにおいて対をなし、
連結材により接合された複数の柱を基礎杭の上端におい
てコンクリート梁の巾方向Ｙ−Ｙに連結材により接合し
て数列設け、 該柱の上端に構築された支承版を設け、前記コンクリ
ート梁と前記コンクリート梁の下面において配設した鋼
構造梁とを複合して鋼構造合成梁を形成し、 該鋼構造合成梁の端部下面を鉄板と弾性ゴム体とを交
互に重ねた積層板からなる免震装置を介して前記支承版
により支持し、かつ前記鋼構造合成梁の端部を 前記支承版又は前記柱上部へ水平方向の可動結合によ
り連係させ、前記コンクリート梁及び前記鋼構造梁のい
ずれか一方、もしくは両方にプレストレスを付与した複
合構造物に係る。

すなわち、本考案の複合構造物はその梁材をコンクリ
ート梁と鋼構造梁とを複合させた鋼構造合成梁として軽
量化を図り、その端部を免震装置を介して支持すること
により、支点における地震の際の水平力を逃がし、また
鋼構造合成梁の端部を支承版又は支柱上部へ可動結合す
ることにより、地震エネルギーを吸収して鋼構造合成梁
と柱間の相対的水平変位を強制的に減衰させるものであ
る。

以下、本考案をさらに詳しく説明する。

本考案の複合構造物の柱材は対をなす柱として構成す
るものであり、コンクリート梁の長さ方向Ｘ−Ｘにおい
て対をなす柱同士を連結材により接合する。対をなす柱
は通常２本、或は３本等の複数本から成る。

かかる柱を連結材により接合するのは全体を一つの構
造体として地震等の外力に対抗させるためである。

一方、柱間相互において外力による相対的変位がある
場合、対をなす一つの柱の変位を他の柱へ伝達すること
を緩和させるため可動結合を設ける。

また、かかる対をなす柱をコンクリート梁の巾方向Ｙ
−Ｙに沿って複合構成物の巾、支持荷重等の仕様に適合
して数列設けるものとする。そして、各列間の対面する
柱間は連結材により接合することが好ましい。

なお、柱としては鋼管、Ｈ型鋼、箱型鋼等を使用する
ことができる。

かかる柱材は基礎杭により支持する。対をなす柱とこ
れを支持する基礎杭との接合関係は鉄筋コンクリートス
ラブ構造、鉄骨構造を介して行うほか、柱と鋼管杭等で
ある基礎杭とを直接接合するようにしてもよい。

柱の上端には支承版を構築して設ける。支承版は梁材
を支持するものであり、鉄筋コンクリートスラブ構造、
鉄骨構造等により構成することができる。

支承版と複合構造物の梁材の端部の支点部には免震装
置を介設する。

免震装置は地震による水平力が梁材から柱材へ伝達さ
せないようにするためである。免震装置により、柱材へ
作用する曲げモーメント、そして梁材へ作用する軸力を
緩和、或は抑制することができる。ここに、免震装置は
かかる役割を果すため、支承版上に鉄板と弾性ゴム体と
の交互の積層板を設置する。

しかし、免震装置は梁材から柱材への地震による水平
力を逃がすことができても、水平力によるエネルギーを
吸収して柱材と梁材相互間の相対的変位を減衰させ、制
限することには必ずしも有効であるとはいえない。そこ
で、鋼構造合成梁の端部を支承版又は柱上部へ水平方向
の可動結合して設けるものである。

ここに、可動結合は地震による水平力の一部を柱材と
梁材間に伝達するが、水平力のエネルギーを吸収して柱
材の梁材に対する相対的変位を減衰させて複合構造物と
しての安定性の維持を図るものである。後に詳述するプ
レートダンパー等を用いることができる。

本考案の複合構造物の梁材は鋼構造合成梁であり、コ
ンクリート梁とコンクリート梁の下面において配設した
鋼構造梁とを複合して構成するものである。

鋼構造梁としてはＨ型、Ｉ型等を使用することができ
るが、梁材が長大になると、トラス構造とすることが好
ましい。

鋼構造合成梁は組合せ複合材であるので、通常の荷重
に対してはコンクリート梁と鋼構造梁とは協同して対抗
するのであるが、地震による水平力に対しては両者の慣
性の相異からコンクリート梁と鋼構造梁間に過大な剪断
力が発生して梁材が破損することを回避するため可動接
合とすることも考えられる。

ここで、可動接合はトラス上弦材上面に突出してスタ
ッド等を設け、コンクリート梁の下面において、コンク
リートにより埋込んでもよいが、コンクリート梁の下面
にスタッドを収容する溝を設け、スタッドを収容した溝
をアスファルト等により充填するようにすることが好ま
しい。

また、トラス等鋼構造の下縁（トラスの場合は下弦
材）に沿ってPCケーブルを配設しプレストレスを付与す
ることにより、プレストレス構造材を形成することによ
り、下弦材の引張力、上弦材の圧縮力を緩和することが
できる。

〔作用〕

本考案は上述のごとく構成するので、地震のさいの水
平力は鋼構造合成梁の支点において逃がされ、水平力に
起因して柱材に発生する曲げモーメントを極力抑制す
る。

また、梁材と柱材（又は支承版）間に可動接合を設け
ることにより、水平力のエネルギーを吸収して梁材と柱
材間の相対変位を減衰する。

〔実施例〕

本考案を第１図〜第８図を参照しつつ実施例により説
明する。

第１図おいて１は鋼構造合成梁であり、鋼構造合成梁
１はコンクリート梁２と鋼構造梁３とからなる。

鋼構造合成梁１は柱４上端に構築された支承版５によ
り免震装置６を介して支持される。柱４は対をなし、連
結材７により接合される。本例では鋼構造梁３と支承版
５とは可動結合８により連係する。柱４はスラブ９を介
して基礎杭10により支持する。

第２図において免震装置６として積層板を鋼構造合成
梁１と支承版５間に配設した例を示す。

第３図において対4a−4a、4b−4b、4c−4c、…をなす
柱が数列（図面では３列）配設されている例を示す。対
をなす柱は連結材７により、そして列間の対面する柱は
連結材11により接合される。第３図においてＸ−Ｘはコ
ンクリート梁の長手方向、Ｙ−Ｙはコンクリート梁の巾
方向に印を示す。

第４図において鋼構造梁（本例ではトラス）の上弦材
3aにスタッド12を固定してコンクリート梁２の下面に埋
込ませている場合を示す。13はコンクリート梁２の鉄筋
を示す。

本例ではコンクリート梁２内、および鋼構造梁３の下
弦材3bの下面に沿ってPCケーブル14が管15内に挿通して
設けられる。プレストレスを付与するためである。な
お、本例ではコンクリート梁、及び鋼構造梁の両方にプ
レストレスを付与した例を示したが、いずれか一方にプ
レストレスを付与してもよい。

第５図、第６図は鋼構造梁３を支承版５へ可動結合８
により連係するプレートダンパーによる態様を示す。本
例では二枚の側板8a間に内板8bを挟み、側板8aの隙間に
アスファルト（図示せず）を充填して可動結合８を構成
している例を示す。

内板8bには等間隔に突起部17が設けられているが、柱
４と鋼構造合成梁３間の相対的変位に抵抗できるもので
あれば、側板8aの方へ適宜設けてもよい。

本例の可動結合８は併せて鋼構造合成梁１の巾方向へ
の移動を拘束する役割をも有する。

第７図、第８図は対をなす柱4a−4aを連結材７で接合
する態様を示す。本例では柱として箱型鋼を使用し、可
動結合のためアスファルト20を充填し、ボルト19を締付
具として柱4aと連結材とを接合している。

〔考案の効果〕

本考案は梁材をコンクリートと鋼構造との複合合成梁
として構造物の軽量化を図ることができる。

加えて、免震装置を用いて水平力を緩和し、また対を
なす柱材を使用して効率的な設計を図ることが容易にな
り、複合構造物として経済的なデザインを実現すること
ができる。

また、前記軽量化のうえに可動結合を用いて複合構造
物の構造上の安定化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の概要を示す説明図である。 第２図は第１図左端の部分拡大図である。 第３図は第１図Ａ−Ａ視一部拡大図である。 第４図は第１図Ｂ−Ｂ視一部拡大図である。 第５図は可動結合の設置態様を示す説明図である。 第６図は第５図のＣ−Ｃ視図である。 第７図は対をなす柱と連結材との関係を示す正面図であ
る。 第８図は第７図のＤ−Ｄ視拡大図である。 １…鋼構造合成梁 ２…コンクリート梁 ３…鋼構造梁 ４…柱 ５…支承版 ６…免震装置 ７…連結材 ８…可動接合

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】コンクリート梁の長手方向Ｘ−Ｘにおいて
   対をなし、連結材により接合された複数の柱を基礎杭の
   上端においてコンクリート梁の巾方向Ｙ−Ｙに連結材に
   より接合して数列設け、該柱の上端に構築された支承版
   を設け、前記コンクリート梁と前記コンクリート梁の下
   面において配設した鋼構造梁とを複合して鋼構造合成梁
   を形成し、該鋼構造合成梁の端部下面を、鉄板と弾性ゴ
   ム体とを交互に重ねた積層板からなる免震装置を介して
   前記支承版により支持し、かつ前記鋼構造合成梁の端部
   を前記支承版又は前記柱上部へ水平方向の可動結合によ
   り連係させ、前記コンクリート梁及び前記鋼構造梁のい
   ずれか一方、もしくは両方にプレストレスを付与した複
   合構造物。