JP2816818B2 - 耐震用支承装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンクリートを打設し
て構築される貯水タンクや住宅等の構造物の床版と壁体
の間の支承装置に係わり、詳しくは、地震時における水
平力や鉛直力等に対して減衰効果や抵抗効果を効率よく
発揮できる耐震用支承装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来、貯水タンクや住宅等のコンクリート
構造物の床版と壁体の支承構造は、コンクリートを一体
で打設して構築する固定支承が多く採用されている。こ
れはその当時の耐震設計の手法が、床版や壁体を剛に連
結して構造物全体の変形を出来るだけ押さえるという剛
構造の考えによるものであった。

【０００３】しかし、その後、地震動の性質や構造物の
応答性状解析等により、硬質な地盤での地震動には周期
の短い強い波が多く含まれていることが分かり、剛な構
造物には、地震動の性質から大きな破壊力が作用する。
このため、構造物の床版と壁体との縁を切り、柔構造と
して構造物に変形能力を与え、小さな破壊力しか作用さ
せない構造物が多く採用されだした。

【０００４】また、近年、地震時による振動を小さくす
るために、自由支承部にゴム支承体を装備する減衰方法
も用いられるようになった。ゴム支承体は、せん断変形
して水平力を吸収し、構造物の振動を少なくするもので
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】剛構造の固定支承の構
造物では、前記したように地震時に大きな破壊力が構造
物に作用し、構造物のヒビ割れや破壊を発生する。特に
貯水タンクのようにタンク内に水を貯留している構造物
では、地震時に貯留している水が動水圧となって作用す
るために、更に大きな水平力等を受け、容易に構造物が
破壊するという問題がある。

【０００６】また、柔構造の自由支承部にゴム支承体を
装備して地震による振動を少なくする減衰方法は、地震
時の水平力に対してせん断変形して水平力を減衰させる
効果はあるが、大きな横ズレには対処出来ない。さらに
地震時に発生する鉛直力に対しては、効果がなく壁体の
ずれや転倒を発生するという問題がある。

【０００７】上記した問題点を解決するために、本発明
は、地震時に発生する水平力や鉛直力等に対して確実に
対処できる安全な耐震用支承装置を提供するものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、床版
と壁体の間の支承部に所定の間隔をもって配設した弾性
支承体と、壁体の設置位置に所定の間隔をもって一方を
床版内に固設し他方は支承部を通って壁体内に固設した
一対以上の耐震ケーブルと、前記一対以上の耐震ケーブ
ルは支承付近で壁体軸方向に互いに逆方向となるように
斜めに配置され、かつ支承部の耐震ケーブルを一定長だ
け被覆するスリーブとにより構成される耐震用支承装置
である。

【０００９】弾性支承体としては、一般に硬質ゴムが用
いられ、通常時の壁体や屋根等による荷重の大きさや、
地震時の水平力の大きさに応じて厚さや幅そして長さが
決められる。

【００１０】耐震ケーブルとしては、比較的強度の大き
いＰＣ鋼材が用いられ、地震時の水平力や鉛直力に応じ
てＰＣ鋼材の径や配置本数が決められる。また、近年開
発されている高分子緊張材等を使用すれば、耐錆効果が
期待できて有効である。

【００１１】構造物の壁体の構築方法としては、現地に
おいて直接コンクリートを打設する方法を用いても良い
が、工場等で所定の幅に壁体を製作したプレキャストパ
ネルを、現地で組み立てて構築する方法を用いれば、品
質管理の向上や工期の短縮等が計れる。この場合、耐震
ケーブルは各プレキャストパネル間の間詰コンクリート
部に設置されることになり、弾性支承体は各プレキャス
トパネル下に配置される。

【００１２】耐震ケーブルの支承部分に設けるスリーブ
は、水平力や鉛直力によるエネルギーを吸収するため
に、耐震ケーブルの所定の長さだけ被覆して自由で伸縮
可能な状態にしておく。

【作用】上記した発明によれば、弾性支承体は、地震時
の水平力によりせん断変形し、その変形量に基づくせん
断抵抗とによって、壁体の振動を減衰させる。耐震ケー
ブルは、水平力の方向により、支承部のどちらかのスリ
ーブ部分で引張により伸長することで水平力を吸収する
ように受け持つ。また、鉛直力に対しても耐震ケーブル
のスリーブ部分で引張によって伸長して鉛直力を吸収す
るように受け持つ。以上のように地震時に発生する大き
な水平力を減衰させる弾性支承体の減衰作用と水平力や
鉛直力を耐震ケーブルの伸長により吸収して受けもつ作
用の複合によって安全で信頼性のある構造物が維持でき
る。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を基に
説明する。第１図は、本発明の耐震用支承装置を説明す
る側断面図である。基礎地盤の上に栗石８を敷均し、そ
の上にコンクリートを打設して床版６が構築される。床
版６内には、壁体に沿って所定の間隔をもって一対の耐
震ケーブル２の一方が、床版６内の鉄筋７に固設されて
いる。耐震ケーブル２の他方は、壁体内に固設できるよ
うに立ち上がって設置されている。前記耐震ケーブル２
は、床版６と壁体の支承付近で壁体軸方向に斜めに交差
するように配置され、かつ支承部の耐震ケーブル２は一
定長だけスリーブ３により被覆され、伸縮が可能となっ
ている。床版６の構築が完了すると、各耐震ケーブル２
の間に、弾性支承体１が２ヵ所づつ配設される。そし
て、各耐震ケーブル２の間に、工場等で製作されたプレ
キャストコンクリートパネル４（以下パネルという）が
順次建て込まれていく。全パネル４の建て込みが完了す
ると、各パネル４間に型枠を組み、間詰コンクリート５
を打設して壁体を一体化させるとともに、耐震ケーブル
２の他方を壁体に固設する。

【００１４】本実施例では、壁体のパネル４方式を例示
したが、現地において壁体全部の型枠支保工を組み、直
接コンクリートを打設して構築する方法を用いても良
い。また、本実施例では、各間詰コンクリート５間に設
置する耐震ケーブル２の本数を２本としたが、地震時に
発生する地震力の大きさに応じて４本に増加して対応す
ることが行われる。さらに、各パネル４下に配設される
弾性支承体１も、通常の自重等による圧縮力や地震時に
発生する水平力の大きさに応じて、厚さや幅および長さ
が決められる。

【００１５】耐震ケーブル２の配列として、支承付近で
斜めに交差する構成を開示したが、壁体軸方向に対して
左右逆方向に斜めを向く配列であれば、交差させる必要
はない。

【００１６】第２図は、本発明の支承部を詳細に示す説
明図である。一対の耐震ケーブル２は、間詰コンクリー
ト５壁体の下端から斜め方向に交差して床版６の鉄筋に
固設されている。耐震ケーブル２の支承部分には、地震
力に対して伸縮変形してエネルギーを吸収できるよう
に、所定の長さだけスリーブ３により被覆されて自由な
状態となっている。耐震ケーブル２としては、比較的強
度の大きいＰＣ鋼材や高分子緊張材等の材質のものが用
いられる。

【００１７】第２図により、地震力に対する耐震ケーブ
ル２の作用について説明すると、例えば左側からの水平
力Ｈが作用すると、壁体は右側に移動しようとするが、
支承部の左側斜めに配置されたスリーブ部分の耐震ケー
ブル２が引張力を受けて伸長し水平力Ｈを吸収して受け
持つ。また、逆の右側から水平力Ｈが作用すると、今度
は逆の支承部の右側斜めに配置したスリーブ部分の耐震
ケーブル２が引張力を受けて伸長し水平力Ｈを吸収して
受け持つこととなる。また、上方への鉛直力Ｖに対して
は、一対のスリーブ部分の耐震ケーブル２が引張力を受
けて伸長し鉛直力を吸収して受け持つ。

【００１８】第３図は、弾性支承体を詳細に示す説明図
である。床版６とパネル４の支承部には、弾性支承体１
が設置されている。弾性支承体１の材質としては、一般
に橋梁等の支承部に用いられる硬質ゴム材等を用いれば
良い。

【００１９】第３図により、地震時の水平力Ｈに対する
弾性支承体１の作用について説明する。例えば壁体の左
側から水平力Ｈが作用すると、壁体は移動し、壁体の移
動量に等しい量だけ弾性支承体１もせん断変形し、その
せん断変形量に基づくせん断抵抗力とによって、壁体へ
の振動を減衰させることができる。極端な許容値を越え
る水平移動に対しては、耐震ケーブル２によって阻止さ
れる。弾性支承体１は、水平力Ｈがなくなると、自動的
に変形消滅し、元の状態に復帰する。

【００２０】第４図は、本発明の支承装置を用いた住宅
構造物の一実施例を示す鳥瞰図である。壁体のパネル４
は、各パネル４間に均等な隙間を設けて所定の位置の床
版６上に建て込む。各パネル４間の隙間には、一方を床
版６内に固定した耐震ケーブル２が設置されている。そ
して、各隙間に間詰コンクリート５を打設して壁体を一
体化させるとともに、耐震ケーブル２の他方を壁体に固
定させる。各パネル４の下方には水平力Ｈを減衰させる
弾性支承体１が設置されている。水平力Ｈの減衰に対し
ては全ての弾性支承体１が作用し、水平力Ｈの方向と平
行に位置する互いに向かい合う壁体の耐震ケーブル２が
水平力Ｈに作用し吸収する。鉛直力Ｖに対しては、全て
の耐震ケーブル２が作用する。なお、壁体の頂部は、壁
体上部に変形が生じないように、頂版と一体化させて構
築しておくことが必要である。

【００２１】第５図は、本発明の支承装置を用いたコン
クリートタンクの一実施例を示す鳥瞰図である。壁体の
パネル４は、各パネル４間に均等な隙間を設けて円形を
形成するように床版６上に建て込まれる。各パネル４間
の隙間には、一方を床版６内に固設した耐震ケーブル２
が設置されている。そして、各隙間に間詰コンクリート
５を打設して壁体を一体化させるとともに、耐震ケーブ
ル２の他方を壁体に固設させる。各パネル４の下方には
弾性支承体１が設置されている。地震時の水平力に対し
ては、弾性支承体１が水平力Ｈを減衰する作用をし、水
平力Ｈの方向に平行に位置する互いに向かい合った壁体
部分の耐震ケーブル２が水平力Ｈに作用し吸収する。鉛
直力Ｖに対しても前記した住宅構造物と同様に、全ての
耐震ケーブル２が作用して鉛直力Ｖを吸収する。

【００２２】

【発明の効果】本発明の耐震用支承装置は、地震時に発
生する水平力を、支承部に設置した弾性支承体によって
せん断変形し、その変形量に基づくせん断抵抗によっ
て、水平力を減衰させる構成と、耐震ケーブルのスリー
ブ部分が水平力や鉛直力を引張力によって受け持ち吸収
する複合した構成となっており、発生した地震力を弾性
支承体で減衰させて、その地震力を余裕をもった耐震ケ
ーブルで確実に処理することが可能であり、大きな地震
時にも安全で信頼性のある構造物を提供することができ
る。

【００２３】

【図面の簡単な説明】

【第１図】本発明の耐震用支承装置を説明する側断面図
である。

【第２図】本発明の耐震ケーブルを詳細に示す説明図で
ある。

【第３図】本発明の弾性支承体を詳細に示す説明図であ
る。

【第４図】本発明の支承装置を用いた住宅構造物の一実
施例を示す鳥瞰図である。

【第５図】本発明の支承装置を用いたコンクリートタン
クの一実施例を示す鳥瞰図である。

【符号の説明】

１ 弾性支承体 ２ 耐震ケーブル ３ スリーブ ４ プレキャストコンクリートパネル ５ 間詰コンクリート ６ 床版 ７ 鉄筋 ８ 栗石 ９ 緊結用鋼材 Ｈ 水平力 Ｖ 鉛直力

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンクリートにより構築される構造物の床
   版と壁体に所定の隙間を設けて稼働可能にした支承部を
   有する支承装置であって、床版と壁体の間の支承部に所
   定の間隔をもって配設した弾性支承体と、壁体の設置位
   置に所定の間隔をもって一方を床版内に固設し他方は支
   承部を通って壁体内に固設した一対以上の耐震ケーブル
   と、前記一対以上の耐震ケーブルは支承付近で壁体軸方
   向に互いに逆方向となるように斜めに配置され、かつ支
   承部の耐震ケーブルを一定長だけ被覆するスリーブとに
   より構成されることを特徴とする耐震用支承装置。