JP4189909B2 - 免震建物の構築構法 - Google Patents
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Description
【特許文献1】
特許第3226492号公報
【0002】
【発明の属する技術分野】
本発明は、免震建物の構築構法に関する。
【0003】
【従来の技術】
例えば地震時などにおいて地面の揺れがそのまま建物に伝わらないようにして建物が地震の被害を受けないようにするため、従来、水平方向にせん断変形可能な鉛入りの積層ゴム等から成る免震装置を基礎構造体上に配置した後、上部構造体を施工して免震建物を構築することが一般的に行われている。これにより、各通し柱に発生する上部構造体からの長期軸力や地震時軸力等は免震装置に伝達され、さらに、地震力などの水平力が免震建物に作用した場合には、免震装置の水平方向のせん断変形により水平力を吸収するように構成されている。
【0004】
ところで、特に高層でアスペクト比の大きい建物にあっては、水平力が作用した場合上部構造体の外周柱に大きな引張り軸力が働き、その真下に設置された免震装置にも引張り軸力が作用してしまうので、免震装置が許容できないような過度の引き抜き軸力が免震装置に生じないようにして建物の転倒に対する安全性を高めることが求められる。
【0005】
このため、特許文献1には、高層建築物の上部構造体から基礎構造体に軸力を伝達する各通し柱下端部にそれぞれ免震装置を設置し、上部構造体の外周の外柱から1スパン内側に上部構造体の下部に形成された免震基盤の上弦梁から上階に立設され免震基盤の下弦梁とは連結されない断接柱を配設し、免震基盤の両側部位置に直立柱と枠梁と斜材とを備えて成る一対の免震補強部を配設し、上弦梁と下弦梁と一対の斜材とで略台形の力学的トラスを形成することにより、一対の断接柱に作用する長期軸力が斜材を介して外柱の直下に配置された免震装置に流れるようにして免震装置に加わる長期軸力を増大させ、高層建築物に水平力が作用した場合に外柱に生じる引き抜き力に十分に抵抗させて外柱の直下に配設された免震装置に地震時に引き抜き力が生じないようにした高層建築物の免震構造が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1で提案されている免震構造にあっては、一対の断接柱に作用する長期軸力を斜材を介して直立柱に流して外柱に長期軸力を加えるための力学的トラスを形成するため、上弦梁と下弦梁と斜材とを構築する必要があるのでこれらの施工に手間がかかり、工期が長期化すると共に施工コストが増加してしまうという問題点を有している。
【0007】
本発明の目的は、従来技術における上述の問題点を解決することができる免震建物の構築構法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1の発明によれば、複数の免震装置によって建物の荷重を所要の状態に分散して支持するようにした免震建物の構築構法であって、前記複数の免震装置を上部構造体の構築前に先行して設置する第1のステップと、前記上部構造体の一部を前記複数の免震装置のうちの一部によって荷重支持されるように構築する第2のステップと、前記上部構造体の残りの部分を前記複数の免震装置によって荷重支持するように構築する第3のステップとを備え、前記複数の免震装置のうち、前記第2のステップで荷重を支持しない免震装置においては、当該免震装置とその直上躯体との間に空隙を設け荷重が伝達しないように構築し、かつ、前記第3のステップで、前記空隙にモルタルを充填あるいはライナープレートを設置する等により荷重が伝達するように構築することで、前記上部構造体の全体の荷重が上記所要の状態に分散されることを特徴とする免震建物の構築構法が提案される。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例につき詳細に説明する。
【0011】
図1〜図4は本発明による免震建物の構築構法の一実施形態を説明するための工程説明図である。図1に示す工程では、まず、地盤Gに所要の本数の杭11〜15の打設を行い、所定の深さまで掘削し、杭11〜15の杭頭部を所定の長さに杭頭処理してから掘削底Ga上であって杭11〜15の頭部に免震ピット床17を施工し、地下擁壁16を構築して基礎構造体1を構築する。図1では杭11〜14のみが見えているが、それらの前後方向にも複数本の杭が打設されている。なお、杭15は地下擁壁16を支持するために設けたものである。
【0012】
次に、図2に示す工程では、免震ピット床17の上面17Aであって、杭11、14に代表される外周部に打設される杭の各杭頭部に対応する位置に免震装置を設置して免震層2を形成する。図2では、杭11〜14のうち外周部に打設された杭11、14の各杭頭部に対応する位置に免震装置21、22を設置した状態が示されている。免震装置21、22としては積層ゴム支承を用いるのが一般的であるが、これに限定されず、免震装置としての機能、即ち水平力が建物に作用した場合に水平力を吸収する機能を果たしうる適宜の免震装置を採用することができる。図2の工程で設置されるこれらの免震装置は、基礎構造体1上に設置すべき複数の免震装置のうちの一部である。
【0013】
このようにして、外周部の杭の各杭頭部に対応する位置への免震装置の設置終了後、免震装置21、22を含むこれらの免震装置を連結するよう直上の梁31を内周部の杭12、13の上を跨ぐようにして構築し、以後形成される上部構造体のうちの一部分である地下部構造体3の構築を開始する。
【0014】
引き続いて直上の梁31上に、免震層2を介して基礎構造体1に軸力を伝達する柱のうちの地下柱32〜37、地下外壁38、各1階床梁39、1階床スラブ40等を形成して地下部構造体3を構築する。
【0015】
この結果、すでに設置されている免震装置21、22を含む一部の免震装置により地下部構造体3の荷重が支持される。
【0016】
次に、図3に示される工程では、地下部構造体3の構築完了後、免震層2内には、免震ピット床17の上面17Aであって内周部の杭12、13の各杭頭部に対応する位置に残りの免震装置を設置する。ここで、図3では残りの免震装置として免震装置23、24の2つだけが示されているが、図示しない内周部の杭の各杭頭部に対応する位置にも同様にして免震装置が設定される。
【0017】
内周部の杭の各杭頭部に対応して梁(図3では梁31のみが見えている)が設けられており、したがって、免震装置23、24を含む残りの免震装置は、いずれも、内周部の杭の杭頭と梁との間に設けられることになる。
【0018】
免震装置23、24を含む残りの免震装置の設置は、そのときの免震層2の高さ寸法に相応してフーチングやベースプレートなどを構築しながら、上部構造物の荷重を支持しないように適宜に設置する。これにより、この段階では、免震装置23、24を含む残りの免震装置は地下部構造体3の荷重を支持することなく免震層2内に設置されている状態となっている。
【0019】
後から設置した免震装置23、24も、先に設置した免震装置21、22と同様に積層ゴム支承を用いるのが一般的であるが、これに限定されず、免震装置としての機能、即ち水平力が建物に作用した場合に水平力を吸収する機能を果たしうる適宜の免震装置を採用することができる。
【0020】
上記実施の形態では、免震装置23、24を含む残りの免震装置の設置を、地下部構造体3の構築後としたが、免震装置23、24を含む残りの免震装置の設置のタイミングはこれに限定されるものではない。
【0021】
例えば、設置を予定している複数の免震装置の全てを基礎構造体1上に設置しておいてから、免震装置の直上に設けられる梁等の直上部材を少なくとも含んで構成される上部構造体の一部をこれら先行設置された複数の免震装置のうちの一部によって荷重支持されるように構築した後、上部構造体の残り部分を当該上部構造体の全体の荷重がこれら複数の免震装置によって所要の状態に分散して支持されるように構築するようにすることもできる。また、上部構造体の一部を複数の免震装置のうちの一部によって荷重支持されるように構築する場合、1つ又は複数の段階でこれを行うようにしてもよい。すなわち、本実施の形態において説明されているように、上部構造体の一部を複数の免震装置のうちの一部によって荷重支持されるように構築するのを1度に行ってもよいし、上部構造体の他の一部を前ステップで荷重支持した免震装置に他の一部を加えた免震装置で荷重支持されるように構築するステップを更に1回以上行ってもよい。
【0022】
そして、図4に示す工程では、内周部の杭12、13の各杭頭部への免震装置23、24を含む残りの免震装置の設置終了後、地下部構造体3の上に引き続き柱、梁、スラブ等を形成して地上部構造体5を施工して上部構造体6を形成し、免震建物7の構築を完成させる。
【0023】
この結果、先行して設置した免震装置21、22等と、後から設置した免震装置23、24等とを合わせた複数の免震装置により地上部構造体5の荷重が支持され、上部構造体6の荷重が複数の免震装置により所定の状態で分散して支持される。
【0024】
免震建物7を上述の如くして構築すると、免震建物7の外周部の杭11、14の各杭頭部上に先行して設置した免震装置21、22を含む先行して設置された免震装置が地下部構造体3と地上部構造体5とを合わせた上部構造体6の荷重を支持し、免震建物7の内周部の杭12、13の各杭頭部上に後から設置した免震装置23、24を含む後で設置した免震装置は上部構造体6のうち地上部構造体5の荷重を支持する。したがって、外周部に設置されている免震装置21、22を含む免震装置に作用する上部構造体6からの長期軸力を、全免震装置を基盤構造体上に配置した後上部構造体の荷重を全免震装置で支持するように施工して免震建物を構築する従来の場合に比べ、格段に大きくすることができる。
【0025】
この結果、免震建物7に水平力が作用した場合に、外周部に設置されている免震装置21、22等に作用する上部構造体6からの長期軸力を外周部の柱33、36に生じる引張り軸力に十分に抵抗させることができるので、外周部の柱33、36に相当する位置に設置された免震装置21、22等に、許容できないような過度の引き抜き軸力が生じないようにすることができ、免震建物7の転倒に対する安全性を高めることができる。
【0026】
本実施の形態では、杭11〜15を打設して基礎構造体1を構築しているが、地盤Gが免震建物7を支持するのに十分な耐力を有しているなどの場合には基礎構造体1を杭11〜15を設けない直接基礎としてもよい。
【0027】
また、本実施の形態では、全ての免震装置のうち外周部に設置される免震装置21、22等で地下部構造体3の荷重を支持するようにし、内周部に設置される免震装置23、24等で地下部構造体3の荷重を支持しないようにした。しかし、免震建物7の設計段階で引張り軸力が作用すると判断された位置の免震装置で地下部構造体3の荷重を支持するようにして、引張り軸力が作用しないと判断された位置の免震装置を地下部構造体3の荷重を支持しないようにして、引張り軸力が作用すると判断された位置の免震装置に大きな長期軸力を作用させることもできる。
【0028】
この結果、免震建物7に水平力が作用した場合に、引張り軸力が作用すると判断された免震装置に作用する引張り軸力に対しては上部構造体6からの長期軸力により十分に抵抗させることができるので、地震時等に該免震装置が許容できないような過度の引き抜き軸力が生じないようにすることができ、免震建物7の転倒に対する安全性を高めることができる。
【0029】
また、ここでは、免震装置21〜24上に直上の梁31を構築したが、これに限定されず、免震装置の上部を連結する構成のマットスラブを構築してもよい。
【0030】
さらに、本実施の形態では、免震建物の基礎構造体の施工後、基礎構造体上に設置すべき複数の免震装置のうちの一部の免震装置を先行して設置し、これら一部の免震装置上に、上部構造体の一部を構築して荷重を支持させ、その後、残りの免震装置を複数回に分けて設置して荷重支持させ免震装置の設置毎に対応する上部構造体を構築することを繰り返し行うようにしたもので、内周部に免震装置23、24等を設置する前に形成する上部構造体6として、地下部構造体3を構築している。
【0031】
しかし、免震建物の平面形状、高さ、重量、剛心や重心の偏りによる偏心量等により、免震建物の設計段階で引張り軸力が作用すると判断される位置、及びその免震装置に働く引張り軸力の大きさはそれぞれ異なる。したがって、免震装置が許容できないような過度な引き抜き軸力が生じると判断された免震装置を、その引き抜き軸力の大きさに応じて所要の回数に分けて荷重を支持させ、これにより引張り軸力が作用すると判断された免震装置に許容できないような過度の引き抜き軸力が生じないようにすることができ、免震建物の転倒に対する安全性を高めることができる。
【0032】
なお、地下部構造体3が無い構造物の構築の場合にも本発明を同様にして適用できることは勿論である。
【0033】
上記実施の形態では、免震装置を複数回に分けて設置し、免震装置の設置毎に上部構造体の荷重を支持させたが、免震装置の設置の時期はこれに限定されるものではない。免震装置を上部構造体の構築前に先行して設置しておき、荷重を支持しないステップの免震装置においては、当該免震装置とその直上躯体との間に空隙を設ける等により荷重が伝達しないように構築しておき、荷重を支持するステップにおいては、前記空隙部にモルタルを充填あるいはライナープレートを設置する等により荷重が伝達するようにしてもよい。
【0034】
上記実施の形態では、複数の免震装置を建物の基礎構造体上に設け、該基礎構造体上に構築される上部構造体の荷重をこれら複数の免震装置によって受けるようにした場合において、引張り軸力が作用すると判断された免震装置に作用する引張り軸力に対して、上部構造体からの長期軸力によって充分に抵抗させる構成とした。しかし、引張り軸力が作用すると判断された免震装置に作用する引張り軸力に対して上部構造体からの長期軸力によって充分に抵抗させるという構成は、免震装置を建物の中間階に設ける、所謂中間免震構造建物の場合にも全く同様にして適用することができ、同様の効果を得ることができるのは勿論である。
【0035】
【発明の効果】
本発明の構法によれば、上述の如く、新たな構造部材を構築する等して施工内容を増大させることなしに、免震装置に地震時等に該免震装置が許容できないような過度の引き抜き軸力が生じないようにすることができ、免震建物7の転倒に対する安全性を高めることができる。したがって、施工に多大な手間をかけたり工期の長期化を招くことなく、施工コストの上昇を抑えて、安全性の高い免震建を構築できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構法を用いて免震建物を構築する施工順序を説明するための工程説明図。
【図2】本発明の構法を用いて免震建物を構築する施工順序を説明するための工程説明図。
【図3】本発明の構法を用いて免震建物を構築する施工順序を説明するための工程説明図。
【図4】本発明の構法を用いて免震建物を構築する施工順序を説明するための工程説明図。
【符号の説明】
1 基礎構造体
2 免震層
3 地下部構造体
5 地上部構造体
6 上部構造体
7 免震建物
21〜24 免震装置
31 直上の梁
G 地盤
Claims (1)
- 複数の免震装置によって建物の荷重を所要の状態に分散して支持するようにした免震建物の構築構法であって、
前記複数の免震装置を上部構造体の構築前に先行して設置する第1のステップと、
前記上部構造体の一部を前記複数の免震装置のうちの一部によって荷重支持されるように構築する第2のステップと、
前記上部構造体の残りの部分を前記複数の免震装置によって荷重支持するように構築する第3のステップとを備え、
前記複数の免震装置のうち、前記第2のステップで荷重を支持しない免震装置においては、当該免震装置とその直上躯体との間に空隙を設け荷重が伝達しないように構築し、かつ、前記第3のステップで、前記空隙にモルタルを充填あるいはライナープレートを設置する等により荷重が伝達するように構築することで、前記上部構造体の全体の荷重が上記所要の状態に分散される
ことを特徴とする免震建物の構築構法。
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