JP4047915B1 - 免震装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 すべり支承のすべり板を、平常時にスライダーが接触している平面中央部とその外側の平面外周部に分割し、更に平面外周部は2部分以上に分割する。分割されたすべり板は、共通の固定用フレームに取り付けることによりすべり板表面のレベルを同一面に揃える。耐火被覆はスライダーおよびすべり板の平面中央部のみに施し、平面外周部は露出させる。
【選択図】 図6
Description
(1)スライダーとすべり板が大きな水平相対変位を生じるので、その変位を許容できる耐火被覆であること。
(2)すべり板の平面寸法が非常に大きいため、耐火被覆によって非常に大きな面積を被覆する必要が生じ、しかも地震時にはスライダーがすべり板表面に接触しながら移動するため、そのスライダーの移動を許容しながらすべり板表面を耐火被覆する必要があること。
(3)すべり板全面を覆う耐火被覆を珪酸カルシューム板のような成型板で構成すると、スライダーの移動に伴って耐火被覆も移動するため、その周囲に非常に大きな空間が必要になること。
(4)地震発生の後に火災に遭遇する可能性が高いので、地震時の震動およびスライダーの移動によって耐火被覆が脱落したり破損しないように、地震後にも耐火被覆が正常に保持される必要があること。
(5)火災によってすべり板やスライダーが損傷した場合には、建物重量を支持した状態のままで、免震装置(スライダーやすべり板)の交換を行う必要があること。
〈構成1〉
平滑な表面を有するすべり板と、前記すべり板に接触して水平方向に相対すべり移動できるスライダーとを備えたすべり型の免震装置であって、前記すべり板は、平常時において前記スライダーが接触しているすべり板の平面中央部とその外側の平面外周部に分割されており、前記平面外周部は少なくとも2部分に分割されており、前記すべり板の前記平面中央部と前記平面外周部とは接触していないことを特徴とする免震装置。
構成1の免震装置において、3部分以上に分割されている前記すべり板を受ける分割されていない固定用プレートもしくは固定用アンカーフレームを含む固定部材を設け、前記固定部材は上部構造体もしくは下部構造体のコンクリート躯体内に表面が露出する状態で打ち込まれており、分割された前記すべり板を前記固定部材に取り付けることにより分割されている各前記すべり板の表面が同一レベルに調整されることを特徴とする免震装置。
尚、最初の新築工事時には、固定部材とすべり板をアンカーボルトで予め一体に組み上げた状態として、コンクリート躯体に同時に打ち込むことができる。
構成1又は構成2に記載の免震装置において、分割されている前記すべり板間の分割隙間に面する前記すべり板の断面コーナー部に面取りもしくはテーパーを設けていることを特徴とするすべり型の免震装置。
構成1乃至構成3のいずれかに記載の免震装置において、前記すべり板の分割隙間に耐火断熱材料を充填していることを特徴とする免震装置。
構成1乃至構成4のいずれかに記載の免震装置において、前記スライダーおよび前記すべり板の平面中央部を耐火被覆していることを特徴とする免震装置。
構成5に記載の免震装置において、前記耐火被覆のスライダー側面には耐火断熱性成型体を配置しており、その先端の前記すべり板に接触する境界部分には繊維型断熱材料による弾力性のある耐火断熱性パッドにより、前記すべり板に密着し且つすべり移動可能な耐火被覆を構成しているか、もしくはスライダー側面の耐火断熱性成型体先端の前記すべり板との隙間に、加熱を受けると発泡して耐火断熱層シールを形成する発泡型耐火断熱性材料を配置していることを特徴とする免震装置。
平滑な表面を有するすべり板とそのすべり板に接触して水平方向に相対すべり移動できるスライダーにより構成されるすべり型の免震装置において、前記すべり板を構造物の基礎以外の途中階の床下底面に下向きに取り付け、前記スライダーをその直下の柱の柱頭部もしくは柱に代わる突出型構造躯体の上部(以下、「支持柱等」と言う)に取り付け、前記スライダー直下の前記支持柱等の上部と前記すべり板の外周部外側の構造躯体とに跨って耐火断熱部材を配置して前記スライダーおよび前記すべり板全面を耐火被覆していることを特徴とする免震装置。
構成7に記載の免震装置において、前記支持柱等の上部に鉄骨フレームを固定し、当該鉄骨フレームの外側に珪酸カルシウム成型板等の耐火断熱性成型体を取り付けており、その上部の前記すべり板に接触する境界部分にはセラミックファイバー等の繊維型断熱材料による弾力性のある耐火断熱性パッドにより前記すべり板に密着し且つすべり移動可能な耐火被覆を配置しているか、もしくは前記鉄骨フレームに固定された耐火断熱性成型体上部の前記すべり板との隙間に、加熱発泡されて耐火断熱層のシール部を形成する発泡型耐火断熱性材料を配置して耐火被覆を構成していることを特徴とする免震装置。
構成7に記載の免震装置において、前記支持柱等の上部に珪酸カルシウム成型板、ALC板、鉄筋コンクリート成型板などの耐火断熱性成型体を取り付けており、その上部の前記すべり板に接触する境界部分にはセラミックファイバー等の繊維型断熱材料による弾力性のある耐火断熱性パッドにより前記すべり板に密着し且つすべり移動可能な耐火被覆を配置しているか、もしくは前記耐火断熱性成型体上部の前記すべり板との隙間に、加熱により発泡して耐火断熱層のシール部を形成する発泡型耐火断熱性材料を配置して耐火被覆を構成していることを特徴とする免震装置。
構成7に記載の免震装置において、前記支持柱等の上部と前記すべり板の外周部外側の構造躯体とに跨って、セラミックファイバーブランケット等の繊維型断熱材料等による屈曲、伸縮性のある耐火断熱材料により耐火被覆を構成していることを特徴とする免震装置。
この問題を完全に解決している方法が、構成11〜構成15である。
平滑な表面を有するすべり板とそのすべり板に接触して水平方向に相対すべり移動できるスライダーにより構成されるすべり型の免震装置において、前記スライダーはその直下の支持柱等に、前記すべり板は上部構造体に取り付けられており、前記すべり板をその表面のすべり面を構成する「表面すべり板」とその表面すべり板を受ける「裏板」との組合せとして構成し、前記表面すべり板はその表面すべり面に頭部が突出しない皿ボルトもしくは皿ビスで前記裏板に着脱可能に固定してあり、前記表面すべり板が、平常時において前記スライダーと接触している平面中央部とその外側の平面外周部に分割されており、且つ前記表面すべり板の平面外周部は少なくとも2部分以上に分割されており、前記すべり板全体が上部構造体の鉄筋コンクリート躯体内に打ち込まれており、前記すべり板の外周部外側の上部構造体の表面と前記表面すべり板の表面が同一レベルで仕上げられていることを特徴とするすべり型の免震装置。
構成11に記載の免震装置において、前記スライダー直下の前記支持柱等の上部と前記すべり板の外周部外側の構造躯体とに跨って耐火断熱部材を配置して前記スライダーおよび前記すべり板全面を耐火被覆していることを特徴とする免震装置。
構成12に記載の免震装置において、前記支持柱等の上部に鉄骨フレームを固定し、当該鉄骨フレームの外側に珪酸カルシウム成型板等の耐火断熱性成型体を取り付けており、その上部の前記すべり板に接触する境界部分にはセラミックファイバー等の繊維型断熱材料による弾力性のある耐火断熱性パッドにより前記すべり板に密着し且つすべり移動可能な耐火被覆を配置しているか、もしくは前記鉄骨フレームに固定された耐火断熱性成型体上部の前記すべり板との隙間に、加熱により発泡して耐火断熱層のシール部を形成する発泡型耐火断熱性材料を配置して耐火被覆を構成していることを特徴とする免震装置。
構成12に記載の免震装置において、前記支持柱等の上部に珪酸カルシウム成型板、ALC板、鉄筋コンクリート成型板などの耐火断熱性成型体を取り付けており、その上部の前記すべり板に接触する境界部分にはセラミックファイバーの繊維型断熱材料等による弾力性のある耐火断熱性成型体により前記すべり板に密着し且つすべり移動可能な耐火被覆を配置しているか、もしくは前記耐火断熱性成型体上部の前記すべり板との隙間に、加熱により発泡して耐火断熱層のシール部を形成する発泡型耐火断熱性材料を配置して耐火被覆を構成していることを特徴とする免震装置。
構成12に記載の免震装置において、前記支持柱等の上部と前記すべり板の外周外側の構造躯体とに跨って、セラミックファイバーブランケット等の繊維型断熱材料による屈曲、伸縮性のある耐火断熱材料により耐火被覆を構成していることを特徴とする免震装置。
構成11に記載の免震装置において、前記支持柱等の上部より耐火断熱材料を立ち上げ、前記スライダーおよび前記表面すべり板の平面中央部を耐火被覆していることを特徴とする免震装置。
図1はすべり板4がスライダー3の上側に配置された柱頭免震の場合を示している。柱頭部もしくは支持柱上に弾性すべり支承のスライダー3が取り付けられており、その上にすべり板4が下向きに置かれ、上部のコンクリートフーチング2に固定されている。
尚、「弾性すべり支承」とは、スライダーが水平変形できる弾性体部分を有しているすべり支承のことであり、図1(2)の32が積層ゴム部を構成しており、ここが弾性変形を受け持つ部分である。これに対して、弾性支承部分を有さず、スライダーが弾性変形しない剛体で構成されているすべり支承が「剛すべり支承」と呼んでいる。
柱頭部コンクリート内に回転機構付きすべり支承のスライダー33が埋め込まれた状態で取り付けられており、その上にすべり板4が下向きに置かれ、上部のコンクリートフーチング2に固定されている。
固定用フレーム43には袋ナット45が取り付けられている。袋ナット45を取り外すことにより、建物竣工後においてもすべり板の平面外周部42の交換が可能である。
尚、本図では、固定用フレーム43のみがコンクリート躯体内に打ち込まれており、すべり板4は露出した状態になっているが、すべり板4までコンクリート躯体内に打ち込むんでもよい。
分割されているすべり板4は、共通の固定用フレーム43に固定されているので、すべり面表面は同一レベルになっている。
図4(A)および(B)は構成3の実施例を示している。構成3は、スライダーに固定されているすべり材が分割されているすべり板上を円滑に移動できる対策を行ったものである。図4(A)はすべり板端部の分割隙間5に面する境界部に「テ−パー」52を設けた場合、図4(B)は構成3のコーナー部に「面取り」51を設けた場合をそれぞれ示している。テ−パー52あるいは面取り51を設けたことにより、すべり材は、すべり板の境界部を傷つくことなく円滑に通過することができる。
尚、弾性すべり支承のスライダー3は、地震時に水平せん断変形を生じるため、スライダー側面の耐火被覆とスライダー3との間にはスライダーの変形吸収用の隙間54が確保されている。
本発明では、図5(1)(2)からわかるように、僅かの耐火被覆ですべり支承を防護することが可能であり、経済的にも施工上も極めて有利で合理的な免震装置となっている。また、万一、火災に遭遇した場合には、火災後、すべり板の平面外周部42および耐火被覆を容易に新品に交換することができる。
この耐火シールパッド62により、すべり板に密着して耐火被覆機能を保持しながら地震時にはすべり板に対して水平移動可能となっている。
構成11の実施例では、すべり板4のすべり面を構成する「表面すべり板4a」と「裏板4b」の組合せとして構成している。裏板4bには複数本の袋ナット45が溶接されており、表面すべり板4aの上(外側)から皿ボルト44をねじこむことにより表面すべり板4aを裏板4bに固定することができる。裏板4bにはスタットボルト46が溶接されており、このスタッドボルトにより上部構造体のコンクリート2内に裏板4bが固定され、その結果としてすべり板4全体が上部構造体2に固定される。
また、表面すべり板の平面外周部42は、ジャッキアップなしでそのままの状態で交換可能であり、耐火性や耐久性能、維持保全の観点からも優れた免震装置である。
耐火被覆63の上端と上部躯体21の底面(すべり面と同一レベル)との隙間には、発泡型耐火断熱性材料の薄膜体67を配置して耐火シール部を構成している。発泡型耐火断熱性材料の薄膜体67は地震時には非接触で水平移動可能で、且つ火災時には熱を受けて発泡することにより耐火シール部を構成し、装置全体の耐火被覆を完全なものにする。
耐火被覆64の上端と上部躯体21の底面(すべり面と同一レベル)との隙間には、セラミックファイバー等による弾力性のある耐火シールパッド62を配置している。耐火シールパッド62は、地震時にすべり板に接触した状態のまま水平すべり移動できる耐火被覆方法を採用している。
2 :上部構造体(すべり板を固定する上部構造体の基礎フーチング躯体)
21:すべり板表面と同一面レベルですべり板を囲む上部構造体の基礎フーチング躯体
3 :すべり支承のスライダー
31:すべり材
32:弾性すべり支承スライダーの弾性支承部分
33:剛すべり支承(本例は回転機構付きすべり支承)の支持体部分
4 :すべり板
4a:表面すべり板
4b:裏板
41:すべり板の平面中央部
42:すべり板の平面外周部
43:固定用フレーム(すべり受材を取り付けるための固定用プレートもしくは固定用アンカフレーム)
44:皿ビスもしくは皿ボルト(すべり板と裏板を一体化する固定ボルト。すべり板表面にボルト頭部が突出しない。)
45:袋ナット
46:スタッドボルト
5 :分割隙間
51:すべり板の分割隙間との境界部の面取り
52:すべり板の分割隙間との境界部のテーパー
53:分割隙間に充填された耐火断熱材料
54:耐火被覆と弾性すべり支承スライダーとの間のクアランス
6 :耐火被覆
61:スライダー周囲の耐火被覆本体(珪酸カルシウム板など)
62:耐火シールパッド:耐火被覆のすべり板との接触部に配置する柔軟性(伸縮弾力性)のある耐火シール材料
63:すべり支承全体を囲む耐火被覆(1)(耐火被覆材を受ける鉄骨フレーム+耐火被覆成型板(珪酸カルシウム板など)の場合)
64:すべり支承全体を囲む耐火被覆(2)(単一の耐火被覆材(ALC板やコンクリート板など)+すべり板との接触部の耐火シールパッドの場合)
65:すべり支承全体を囲む耐火被覆(3)(伸縮性、可撓性のある耐火被覆材料(セラミックファイバ−ブランケットなどを用いる場合)
66:すべり板全体を耐火被覆で囲む場合の範囲
67:発泡型耐火断熱性材料の薄膜体
Claims (12)
- 平滑な表面を有するすべり板と、
前記すべり板に接触して水平方向に相対すべり移動できるスライダーとを備えたすべり型の免震装置であって、
前記すべり板は、平常時において前記スライダーが接触しているすべり板の平面中央部とその外側の平面外周部に分割されており、
前記平面外周部は少なくとも2部分に分割されており、
前記すべり板の前記平面中央部と前記平面外周部とは接触していないことを特徴とする免震装置。 - 請求項1の免震装置において、
3部分以上に分割されている前記すべり板を受ける分割されていない固定用プレートもしくは固定用アンカーフレームを含む固定部材を設け、
前記固定部材は上部構造体もしくは下部構造体のコンクリート躯体内に表面が露出する状態で打ち込まれており、
分割された前記すべり板を前記固定部材に取り付けることにより分割されている各前記すべり板の表面が同一レベルに調整されることを特徴とする免震装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の免震装置において、
分割されている前記すべり板間の隙間(以下「分割隙間」と言う)に面する前記すべり板の断面コーナー部に面取りもしくはテーパーを設けていることを特徴とする免震装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の免震装置において、
前記すべり板の分割隙間に耐火断熱材料を充填していることを特徴とする免震装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の免震装置において、
前記スライダーおよび前記すべり板の平面中央部を耐火被覆していることを特徴とする免震装置。 - 請求項5に記載の免震装置において、
前記耐火被覆のスライダー側面には耐火断熱性成型体を配置しており、
その先端の前記すべり板に接触する境界部分には繊維型断熱材料による弾力性のある耐火断熱性パッドにより、前記すべり板に密着し且つすべり移動可能な耐火被覆を構成しているか、
もしくはスライダー側面の耐火断熱性成型体先端の前記すべり板との隙間に、加熱を受けると発泡して耐火断熱層シールを形成する発泡型耐火断熱性材料を配置していることを特徴とする免震装置。 - 平滑な表面を有するすべり板とそのすべり板に接触して水平方向に相対すべり移動できるスライダーにより構成されるすべり型の免震装置において、
前記すべり板は上部構造体に、前記スライダーはその直下の支持柱等に取り付けられており、
前記すべり板をその表面のすべり面を構成する「表面すべり板」とその表面すべり板を受ける「裏板」との組合せとして構成し、
前記表面すべり板はその表面すべり面に頭部が突出しない皿ボルトもしくは皿ビスで前記裏板に着脱可能に固定してあり、
前記表面すべり板が、平常時において前記スライダーと接触している平面中央部とその外側の平面外周部に分割され且つ接触しないように分離されており、
且つ前記表面すべり板の平面外周部は少なくとも2部分以上に分割されており、
前記すべり板全体が上部構造体の鉄筋コンクリート躯体内に打ち込まれており、
前記すべり板の外周部外側の上部構造体の表面と前記表面すべり板の表面が同一レベルで仕上げられていることを特徴とする免震装置。 - 請求項7に記載の免震装置において、
前記スライダー直下の前記支持柱等の上部と前記すべり板の外周部外側の構造躯体とに跨って耐火断熱部材を配置して前記スライダーおよび前記すべり板全面を耐火被覆していることを特徴とする免震装置。 - 請求項8に記載の免震装置において、
前記支持柱等の上部に鉄骨フレームを固定し、
当該鉄骨フレームの外側に耐火断熱性成型体を取り付けており、
その上部の前記すべり板に接触する境界部分には繊維型断熱材料による弾力性のある耐火断熱性パッドにより前記すべり板に密着し且つすべり移動可能な耐火被覆を配置しているか、
もしくは前記鉄骨フレームに固定された耐火断熱性成型体上部の前記すべり板との隙間に、加熱により発泡して耐火断熱層のシール部を形成する発泡型耐火断熱性材料を配置して耐火被覆を構成していることを特徴とする免震装置。 - 請求項8に記載の免震装置において、
前記支持柱等の上部に、珪酸カルシウム成型板、ALC板、鉄筋コンクリート成型板のいずれかの耐火断熱性成型体を取り付けており、
その上部の前記すべり板に接触する境界部分には弾力性のある耐火断熱性パッドにより前記すべり板に密着し且つすべり移動可能な耐火被覆を配置しているか、
もしくは前記耐火断熱性成型体上部の前記すべり板との隙間に、加熱により発泡して耐火断熱層のシール部を形成する発泡型耐火断熱性材料を配置して耐火被覆を構成していることを特徴とする免震装置。 - 請求項8に記載の免震装置において、
前記支持柱等の上部と前記すべり板の外周外側の構造躯体とに跨って繊維型断熱材料による屈曲、伸縮性のある耐火断熱材料により耐火被覆を構成していることを特徴とする免震装置。 - 請求項7に記載の免震装置において、
前記支持柱等の上部より耐火断熱材料を立ち上げ、
前記スライダーおよび前記表面すべり板の平面中央部を耐火被覆していることを特徴とする免震装置。
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