JP4588836B2

JP4588836B2 - 鉄筋コンクリート造壁の免震構法及び免震構造

Info

Publication number: JP4588836B2
Application number: JP2000108957A
Authority: JP
Inventors: 秀樹木村; 敬三岩下; 康博春日; 宗一木谷; 長仁木林; 富士夫小山
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2000-04-11
Filing date: 2000-04-11
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2020-04-11
Also published as: JP2001295504A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、地震時にロッキング振動に伴う浮き上がりを生じさせて地震力を低減する建物の鉄筋コンクリート造（以下、ＲＣ造という場合がある。）壁の免震構法及び免震構造の技術分野に属し、更に云えば、前記ロッキング振動に伴う浮き上がり許容構造をＲＣ造壁で実施する免震構法及び免震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アスペクト比が大きく、地震時のロッキング振動に伴う浮き上がり現象を発生する建物に作用する地震入力を低減させる免震構法及び免震構造の技術としては、例えば、実公平６−１８９９６号公報、特許第２６３１４８６号公報（平成９年７月１６日発行）等に種々開示されて公知である。
【０００３】
前記公報に開示された従来技術はいずれも、図６Ａに示したように、建物ａが水平方向に大きく変位することを許容する技術思想に立脚しており、上下方向にはできるだけ変位を生じさせないため、建物ａとこれを支持する基礎ｂとの接点を上下方向に緊結した構造を基本としている。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アスペクト比が大きい建物の場合、地震時の建物の動きは、図６Ｂに示したように、上下方向の変位を基本とするロッキング振動が支配的となり、免震装置ｃに大きな引張り軸力が作用する。そのため前記従来技術のように建物ａと基礎ｂとを緊結した構造の場合には、前記引張り軸力に耐える免震装置ｃ及び基礎ｂが必要となり、多数の棒状部材で結合したり、或いは転倒防止用の積層ゴム体を併用するほかない。その上、建物ａの柱、壁にも同様な引張り軸力が作用するから当該柱、壁もそれなりに高強度な構造に構築する必要がある。
【０００５】
また、都市部の建物のように隣接する建物との間隔が少ない場合には、免震層が大変形を起こすと地表部分において隣接する建物へ衝突し二次災害を起こす危険性もある。
【０００６】
ところで、近年、本出願人は、特願平１１−４２７５９号（平成１１年２月２２日付け出願）に開示しているように、アスペクト比が大きい建物とこれを支持する支持版との接点を上下方向に緊結せず、上下方向の変位を基本とするロッキング振動に伴う浮き上がり許容構造を実施する免震構法と免震構造を開発した。
この原理思想は、出願明細書の段落[0017]〜[0021]と図面の図４に記載したとおりである。
【０００７】
しかしながら、前記ロッキング振動に伴う浮き上がり許容構造をＲＣ造壁で実施した技術は、未だ開発されていない。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、特にアスペクト比が大きい建物を対象とし、地震時のロッキング振動に伴う浮き上がり許容構造をＲＣ造壁で実施することができる鉄筋コンクリート造壁の免震構法及び免震構造を提供することである。
【０００９】
本発明の次の目的は、建物と基礎とを緊結しないで、建物への地震入力に対して建物の浮き上がりを許容して地震力の低減化を図る技術、そして、積層ゴム等の免震装置を使用する必要がなく、地震が終了したときには残留変位がない、鉄筋コンクリート造壁の免震構法及び免震構造を提供することである。
【００１０】
本発明の更なる目的は、建物のＲＣ造壁に引張り軸力が発生しないため、その設計を簡略に行え、ひいては既存建物の建て替えに際して、基礎部の設計、施工の大幅な合理化を図れる、鉄筋コンクリート造壁の免震構法及び免震構造を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明にかかる鉄筋コンクリート造壁の免震構法は、
地震時にロッキング振動に伴う浮き上がりを生じさせて地震力を低減する建物の鉄筋コンクリート造壁の免震構法であって、
ダボ筋を基礎コンクリートの上面から建物の浮き上がり量に応じた必要長さ分だけ突き出させ、
前記基礎コンクリートの上面へ、当該鉄筋コンクリート造壁を支持し、前記ダボ筋を貫通させる貫通孔を設けた衝撃緩衝用部材を、前記貫通孔を前記ダボ筋へ通して載置し、
前記衝撃緩衝用部材における当該鉄筋コンクリート造壁との当接部分、及びダボ筋の立ち上がり部分に、それぞれ剥離材による縁切り処置を施し、
前記衝撃緩衝用部材をベースに壁の配筋を行うと共に型枠を組立て、コンクリートを打設してロッキング振動に伴う浮き上がりを生じる鉄筋コンクリート造壁を構築することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した鉄筋コンクリート造壁の免震構法において、前記基礎コンクリートにおける衝撃緩衝用部材の載置部位を、建物外部から内部へ向かって一定角度の傾斜面に形成することを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載した鉄筋コンクリート造壁の免震構法において、前記衝撃緩衝用部材の長手方向に、略鉛直に立ち上がる止水板を設け、該止水板に縁切り処置を施すことを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載した発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載した鉄筋コンクリート造壁の免震構法において、前記衝撃緩衝用部材は、基礎コンクリートへ、スタッド等の定着用治具により定着させることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載した発明にかかる鉄筋コンクリート造壁の免震構造は、
地震時にロッキング振動に伴う浮き上がりを生じさせて地震力を低減する建物の鉄筋コンクリート造壁の免震構造であって、
ダボ筋が基礎コンクリートの上面から建物の浮き上がり量に応じた必要長さ分だけ突き出されていること、
前記基礎コンクリートの上面に、当該鉄筋コンクリート造壁を支持し、前記ダボ筋を貫通させる貫通孔を設けた衝撃緩衝用部材が、前記貫通孔を前記ダボ筋に通して載置されていること、
前記衝撃緩衝用部材における当該鉄筋コンクリート造壁との当接部分、及びダボ筋の立ち上がり部分は、それぞれ剥離材による縁切り処置が施され、ロッキング振動に伴う浮き上がり許容構造とされていることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態及び実施例】
図１は、請求項１記載の発明にかかる鉄筋コンクリート造壁の免震構法の実施形態を示している。この鉄筋コンクリート造壁１の免震構法は、地震時にロッキング振動に伴う浮き上がりを生じさせて地震力を低減する建物を構築するために実施される。
【００１７】
先ず、ダボ筋２を基礎コンクリート３の上面から建物の浮き上がり量に応じた必要長さ分だけ突き出させる。次に、前記基礎コンクリート３の上面へ、当該ＲＣ造壁１を支持し、前記ダボ筋２を貫通させる貫通孔を設けた衝撃緩衝用部材４を、前記貫通孔を前記ダボ筋２へ通して載置する。前記衝撃緩衝用部材４における当該ＲＣ造壁１との当接部分、及びダボ筋２の立ち上がり部分に、それぞれ剥離材６による縁切り処置を施す。前記衝撃緩衝用部材４をベースに壁筋５の配筋を行うと共に型枠を組立て、コンクリートを打設してロッキング振動に伴う浮き上がりを生じる鉄筋コンクリート造壁を構築する（請求項１記載の発明）。
【００１８】
前記ダボ筋２は、前記ＲＣ造壁１の長手方向へ沿って略中央に配設し、前記ＲＣ造壁１に作用する水平方向のせん断力を基礎コンクリート３へ確実に伝達できる本数とする。また、前記ダボ筋２の突き出し高さは前記ロッキング振動による建物の設計浮き上がり高さより高く設定して実施している。
【００１９】
前記衝撃緩衝用部材４は、前記ロッキング振動に伴う浮き上がり時に支持点となる場合でも、ＲＣ造壁１からの上載荷重に耐えられ、しかもＲＣ造壁１の落下衝撃力にも耐えられる強度とされ、床レベルに設置されている。例えば、厚さが数ｃｍ程度の積層ゴムシート、或いは鉛板、鋼板などが好適に使用される。
【００２０】
また、前記衝撃緩衝用部材４の基礎コンクリート３への定着性を高めるべく、スタッド等の定着用治具（図示省略）により基礎コンクリート３へ定着させて実施することもできる（請求項４記載の発明）。以下の実施形態についても同様の技術的思想とする。
【００２１】
前記衝撃緩衝用部材４における当該ＲＣ造壁１の当接部分とダボ筋２の立ち上がり部分に施す剥離材による縁切り処置は、前記衝撃緩衝用部材４についてはその上面に剥離剤を塗布することにより行い、ダボ筋２の立ち上がり部分については剥離用シート６を張り付けることにより行う。なお、縁切り処置はこれに限定されず、剥離剤の塗布のみで行っても良いし、剥離用シート６の張り付けのみで行っても良い。もちろん、前記衝撃緩衝部材４については剥離用シート６を張り付けることにより行い、ダボ筋２の立ち上がり部分については剥離剤を塗布することにより行っても良い。
【００２２】
もちろん、剥離材による縁切り処置は、前記剥離用シート６の張り付け、剥離剤の塗布に限定されない。ダボ筋２の立ち上がり部分については、該立ち上がり部分全体を覆う鞘管をかぶせて実施しても略同様の効果を奏することができ、前記衝撃緩衝部材４については、衝撃緩衝用シートを設置しても略同様の効果を奏することができる。
【００２３】
前記壁筋５は、格別新規なものではない。但し、前記ダボ筋２と衝突しないよう留意してバランス良く配筋を行う。
【００２４】
上述した免震構法により構築した鉄筋コンクリート造壁１の免震構造は、ダボ筋２が基礎コンクリート３の上面から建物の浮き上がり量に応じた必要長さ分だけ突き出されている。前記基礎コンクリート３の上面に、当該鉄筋コンクリート造壁１を支持し、当該ダボ筋２を貫通させる貫通孔を設けた衝撃緩衝用部材４が、前記貫通孔を前記ダボ筋２に通して載置されている。前記衝撃緩衝用部材４における当該鉄筋コンクリート造壁１との当接部分、及びダボ筋２の立ち上がり部分は、それぞれ剥離材による縁切り処置が施され、ロッキング振動に伴う浮き上がり許容構造とされている（請求項５記載の発明）。
【００２５】
よって、上記免震構造は、前記剥離材による縁切り処置により、図２に示したように、ＲＣ造壁１は地震時のロッキング振動の際にこれを支持する衝撃緩衝用部材４と切り離して浮き上がり現象を生じさせることができる。
【００２６】
したがって、地震時にロッキング振動が生じると、前記ＲＣ造壁１が、これを支持する衝撃緩衝用部材４から切り離されて上下方向に変位し、それに伴い建物重心が上下に動き、もって地震により建物に入るエネルギーを消費させるのである。
【００２７】
以上要するに、上記免震構造は、前記ＲＣ造壁１に作用する上下方向の圧縮力を前記衝撃緩衝用部材４を介して基礎コンクリート３へ確実に伝達させ、水平方向のせん断力を前記ダボ筋２を介して基礎コンクリート３へ確実に伝達させるが、上下方向の引張り力は基礎コンクリート３へ一切伝達させない構造とされている。
【００２８】
図３Ａ、Ｂは、前記請求項１と請求項５に記載した鉄筋コンクリート造壁の免震構法及び免震構造の異なる実施形態を示している。この実施形態は、前記実施形態と比して、基礎コンクリート３における衝撃緩衝部材４の載置部位を、建物外部から内部へ向かって一定角度の傾斜面に形成していること（請求項２記載の発明）のみ相違する。この構造により、前記実施形態の作用効果に加えて、建物がロッキング振動により浮き上がった場合にも、雨水等の建物内部への侵入を防ぐことができる。なお、図示例では、建物内部から外部へ向かって緩やかに増厚する形態で実施しているが、これに限定されず、建物外部から内部に向かって緩やかに増厚する形態で実施しても良い。傾斜角度は、特に限定されない。
【００２９】
前記雨水等の建物内部への侵入を防ぐ構造として、図４と図５に示したように、前記衝撃緩衝用部材４の長手方向に、略鉛直に立ち上がる止水板７を一体的に設け、該止水板７に剥離剤の塗布等の縁切り処置を施して実施することもできる（請求項３記載の発明）。ちなみに、図４の符号８は、ダボ筋２を貫通させる貫通孔を示している。前記止水板７の立ち上がり部は、前記ダボ筋２と同様に前記ロッキング振動による建物の設計浮き上がり高さより高く設定している。
【００３０】
よって、この免震構造は、前記縁切り処置により、図５Ｂに示したように、ＲＣ造壁１（建物）は地震時のロッキング振動の際にこれを支持する衝撃緩衝用部材４と切り離して浮き上がり現象を生じさせることができ、建物が浮き上がった場合にも、前記止水板７によりＲＣ造壁１（建物）と基礎コンクリート３との間に外観上一切の隙間を生じさせないので、雨水等の建物内部への侵入を完全に防ぐことができる。
【００３１】
なお、前記止水板７は、基礎コンクリート３への定着性を高めるべく、図４に示したように、衝撃緩衝用部材４の下方へ突設部を設けて実施しているが、これに限定されず、前記衝撃緩衝用部材４の上面から立ち上がる形態で実施することもできる。
【００３２】
【本発明が奏する効果】
請求項１〜５に記載した発明に係る鉄筋コンクリート造壁の免震構法及び免震構造によれば、従来技術のように免震ゴムなどの免震装置を使用しないで、アスペクト比が大きい建物の免震化を実現でき、そうした装置類の設置を前提とする免震層は殆ど零に近く縮小化でき、建物の有効利用度が高くなる。しかも地震が終了したときには残留変位が発生しない。
【００３３】
地震時に建物の浮き上がりが発生すると、同建物に作用する地震力はそれ以上に増加しない。従って、建物に作用する地震力の上限を定めることが可能となり、想定地震以上に大きい地震が作用した場合にも、建物の損傷を一定のレベル以下にできる。
【００３４】
建物の壁に引張り軸力が作用しないので、その検討の必要がなく、壁の設計を簡略化できる。
【００３５】
既存建物を建て替える場合には、既存の基礎及び下部躯体も残して、その上に接点を設けて新築建物を構築することにより、基礎部の設計や施工の大幅な合理化を図れる。
【００３６】
更に、止水板等により防水処置を施した場合には、地震時に建物の浮き上がりが発生した場合においても、外観上、一切の隙間を生じさせないので、雨水等が建物内部へ侵入することは皆無である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示した立面図である。
【図２】図１に示した実施形態について、ＲＣ造壁の浮き上がり状態を示した立面図である。
【図３】Ａは本発明の異なる実施形態を示した立面図であり、Ｂは同実施形態について、ＲＣ造壁の浮き上がり状態を示した立面図である。
【図４】止水板が設けられた衝撃緩衝用部材を示した斜視図である。
【図５】Ａは本発明の異なる実施形態を示した立面図であり、Ｂは同実施形態について、ＲＣ造壁の浮き上がり状態を示した立面図である。
【図６】Ａは従来の、Ｂは本発明による地震エネルギーの低減化原理の説明図である。
【符号の説明】
１鉄筋コンクリート造壁柱
２ダボ筋
３基礎コンクリート
４衝撃緩衝用部材
５壁筋
６剥離用シート
７止水板
８貫通孔

Claims

地震時にロッキング振動に伴う浮き上がりを生じさせて地震力を低減する建物の鉄筋コンクリート造壁の免震構法であって、
ダボ筋を基礎コンクリートの上面から建物の浮き上がり量に応じた必要長さ分だけ突き出させ、
前記基礎コンクリートの上面へ、当該鉄筋コンクリート造壁を支持し、前記ダボ筋を貫通させる貫通孔を設けた衝撃緩衝用部材を、前記貫通孔を前記ダボ筋へ通して載置し、
前記衝撃緩衝用部材における当該鉄筋コンクリート造壁との当接部分、及びダボ筋の立ち上がり部分に、それぞれ剥離材による縁切り処置を施し、
前記衝撃緩衝用部材をベースに壁の配筋を行うと共に型枠を組立て、コンクリートを打設してロッキング振動に伴う浮き上がりを生じる鉄筋コンクリート造壁を構築することを特徴とする、鉄筋コンクリート造壁の免震構法。
前記基礎コンクリートにおける衝撃緩衝用部材の載置部位を、建物外部から内部へ向かって一定角度の傾斜面に形成することを特徴とする、請求項１に記載した鉄筋コンクリート造壁の免震構法。
前記衝撃緩衝用部材の長手方向に、略鉛直に立ち上がる止水板を設け、該止水板に縁切り処置を施すことを特徴とする、請求項１又は２に記載した鉄筋コンクリート造壁の免震構法。
前記衝撃緩衝用部材は、基礎コンクリートへ、スタッド等の定着用治具により定着させることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載した鉄筋コンクリート造壁の免震構法。
地震時にロッキング振動に伴う浮き上がりを生じさせて地震力を低減する建物の鉄筋コンクリート造壁の免震構造であって、
ダボ筋が基礎コンクリートの上面から建物の浮き上がり量に応じた必要長さ分だけ突き出されていること、
前記基礎コンクリートの上面に、当該鉄筋コンクリート造壁を支持し、前記ダボ筋を貫通させる貫通孔を設けた衝撃緩衝用部材が、前記貫通孔を前記ダボ筋に通して載置されていること、
前記衝撃緩衝用部材における当該鉄筋コンクリート造壁との当接部分、及びダボ筋の立ち上がり部分は、それぞれ剥離材による縁切り処置が施され、ロッキング振動に伴う浮き上がり許容構造とされていることを特徴とする、鉄筋コンクリート造壁の免震構造。