JP4590300B2 - 免震建物の基礎構造 - Google Patents

Description

本発明は、地盤上に構築される基礎スラブと、上部構造の架構を形成する柱の直下であって前記基礎スラブと前記上部構造との間に設置される免震装置とを備えた免震建物の基礎構造に関する。

近年、地震時に建物に伝わる地盤の揺れを低減するために、基礎と上部構造の間に低剛性の支承を介在させ、両者を構造的に切り離す免震構造が実用化されている。一般的には、基礎と上部構造との間に積層ゴムやすべり支承等の免震装置を介装し、上部構造に入力する地震時水平力を低減するとともに、上部構造の固有周期を長周期化することで共振現象を回避し、免震効果を上げている。

このような免震建物の基礎構造は、免震層となるピットのスラブと一体にフーチングを繋ぐ基礎梁を縦横に設けるか、あるいはマットのように厚い直接基礎を設けてその上に免震装置を設置し、この免震装置の上に上部構造を水平変位可能に支持するように設計されている。このように免震層を剛強な基礎で構築して免震装置に変形を集中させる方が、必要な減衰や上部構造の固有周期を制御しやすい。

その一方で、施工の合理化とコスト低減を目的として、特許文献１に開示された基礎のように、杭頭部の固定度を下げて免震装置をピンで支承し、薄いスラブを構築しただけで基礎梁を省略した構造も提案されている。
特開平９−２７３１６２号公報（段落０００７〜０００９）

しかしながら、前述した従来の免震建物の基礎構造では、以下に示すような問題があった。

免震層となるピットのスラブと一体にフーチングを繋ぐ基礎梁を縦横に設けた免震建物の基礎構造では、構造が複雑になり、基礎梁の配筋や型枠設置等の施工手間が大幅に増大しコスト高になるとともに、水平移動の妨げとなって、スラブ上での以降の作業が煩雑になってしまうといった問題があった。

マット状の直接基礎を設ける免震建物の基礎構造では、縦横の基礎梁を設けることなく必要な強度を得られるものの、直接基礎が非常に大型且つ大重量のものとなり、コスト高の原因となっていた。

一方、特許文献１に開示された免震建物の基礎構造では、基礎梁をなくして免震層の剛性を落として、杭とスラブとをピン接合して免震装置位置での回転を許容しているので、杭頭部やスラブの変形が大きくなって、免震効果が低下する虞がある。

さらに、基礎スラブを薄くしているので、その曲げ耐力を補うために、プレストレスを入れたり、主筋量を増やしたりしなければならず、コスト高になる。

そこで、本発明は前記の問題を解決すべく、低コストで施工可能で、且つ必要な免震効果を得るための十分な耐力と剛性を有するとともに免震ピットでの作業を行い易い免震建物の基礎構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、地盤上に構築される平坦な基礎スラブと、上部構造の架構を形成する柱の直下に位置し前記基礎スラブと前記上部構造との間に設置される免震装置とを備えた免震建物の基礎構造であって、少なくとも前記上部構造の外周部に前記基礎スラブを厚くした臥梁が設けられて前記基礎スラブが補剛され、前記上部構造の外周部に設けられた前記臥梁と前記上部構造との間にダンパーが設置されてねじれ振動が抑制されることを特徴とする免震建物の基礎構造である。

ここで、地盤上に構築される平坦な基礎スラブとは、その表面が平坦なものをいい、基礎スラブの下方に臥梁を設けた形状は勿論、外周部が上方にも若干厚くなるように形成されていても、外周部とその内側部とで段差が発生しないように、その境界部分を厚さが徐々に厚くなるテーパ状に形成した形状のものも含む。

また、上部構造の外周部とは、上部構造の外周に沿って設けられた柱の位置をいい、本発明は、臥梁が基礎スラブの外周縁部に形成される場合と、外周縁部から内側へ若干オフセットして臥梁が形成された場合との両方を含む。

請求項１に係る発明によれば、基礎梁のない平坦な基礎スラブのうち、少なくとも上部構造の最外周の柱が配置される外周部に位置する基礎スラブに臥梁を設け、基礎スラブの耐力と剛性とを、面外を固めて、面外と面内ともに高くすることで、免震層に生じる地震時の変形を装置に集中させることができ、必要な免震効果を得ることができる。また、かかる発明によれば、従来の免震ピットを持つ基礎から内部の基礎梁をなくして、基礎スラブの上面を平坦にしたことで、免震ピットでの作業性が改善され作業が行い易くなる。さらに、臥梁を外周部に設けることで、効率的に基礎の剛性を向上させているので、所望の減衰効果を確保し易い。さらに、従来のマット状のスラブと比較して、使用するコンクリート量や鉄筋量を低減することができ、低コストでの施工が可能となる。

請求項２に係る発明は、前記臥梁は、前記上部構造の外周部の柱通り芯に沿って設けられ、かつ前記基礎スラブを矩形状に区画するように構成されたことを特徴とする、請求項１に記載の免震建物の基礎構造である。

請求項２に係る発明によれば、複雑な平面形状の建物であっても、周囲を矩形の臥梁で囲まれた矩形スラブを組み合わせて、基礎スラブが構成されるので、基礎スラブの剛性を効果的に高めることができる。

本発明によれば、必要な免震効果を得るための十分な耐力と剛性を有するとともに、作業性の良好な基礎スラブを低コストで施工することができるといった優れた効果を発揮する。

次に、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態では、上部構造と臥梁との間にダンパーを設けたことで減衰効果を多く確保できる点で免震性能上非常に有利となる形態を例に挙げて説明する。なお、鉛入り積層ゴム支承や高減衰ゴムを用いた免震装置を採用して、免震装置のみで必要な減衰を確保できる場合は、別途ダンパーを設ける必要はない。

図１は本発明に係る免震建物の基礎構造を実施するための最良の形態を示した平面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図、図４は杭、補助杭およびダンパーの配置例を示した平面図、図５はダンパー部分の基礎スラブを示した断面図および平面図である。

まず、本実施の形態に係る免震建物の基礎構造の構成を説明する。

図１に示すように、かかる免震建物の基礎構造は、地盤２（図２および図３参照）上に構築される基礎スラブ１と、上部構造３の架構を形成する柱４の直下に位置し前記基礎スラブ１上に構築される架台５（図２および図３参照）と、この架台５と上部構造３との間に設置される免震装置６（図２および図３参照）とを備えている。そして、少なくとも上部構造３の外周部７に基礎スラブ１を厚くした臥梁８を設けて基礎スラブ１を補剛している。

ここで、上部構造３の外周部７とは、上部構造３の最外周に設けられた柱４の位置をいい、図１に示すように、本発明は、臥梁８が基礎スラブ１の外周縁部に形成される場合と、外周縁部から内側へ若干オフセットして臥梁８が形成された場合とを含む。内側へオフセットして臥梁８が形成された場合は、その外側に、外周部７の内側部１６の基礎スラブ１と同等の厚さの基礎スラブ１が配置されることとなる。

また、地盤２上に構築される平坦な基礎スラブ１とは、その表面に段差がない形状のものをいう。具体的には、以下に説明する本実施の形態のように、基礎スラブ１の下方に臥梁８を設けて表面が完全に同じ高さとなる形状のものは勿論、外周部が上方にも若干厚くなるように臥梁が形成されていて、外周部とその内側部との境界部分の表面に段差が発生しないように、内側部から外周部に向かって厚さが徐々に厚くなるべく境界部分をテーパ状に形成した形状のものも、平坦な基礎スラブに含む。

本実施の形態の建物は、長方形平面からなるＡ棟１４およびＢ棟１５を雁行状に配置してなる平面形状となっている。図１中、右上に位置するＡ棟１４は、建物の外周四辺に亘って、基礎スラブ１の周縁部（外周部７）の柱通り芯に沿って柱４が所定の間隔で配置されている。これらの柱４は、上部構造３の最外周の柱４である。また、外周部７の内側部１６にも柱４´が所定の間隔で配置されている。

一方、図中、左下に位置するＢ棟１５は、建物の外周三辺で、基礎スラブ１の周縁部（外周部７）の柱通り芯に沿って柱４が所定の間隔で配置されており、残りの一辺で、基礎スラブ１の周縁部から所定距離内側にオフセットした柱通り芯の位置（外周部７）で柱４が配置されている。このオフセット配置された柱４は、Ａ棟１４の一辺と同じ柱通り芯となっている。これらの柱４は、上部構造３の最外周の柱４である。Ｂ棟１５の外周部７の内側部１６にも柱４´が所定の間隔で配置されている。これら柱４，４´の本数、位置およびサイズは、建物プラン等の各種条件に応じて適宜決定される。

本実施の形態では、図２および図３に示すように、各柱４，４´の下部には、杭１７がそれぞれ設けられている。これら杭１７の本数、位置およびサイズは、建物プランや地盤２等の各種条件に応じて適宜決定される。

また、図４に示すように、隣接する杭１７間の距離が長い場合には、基礎スラブ１の下部の所定の位置に補助杭１８が設けられている。ここで、補助杭１８を設置する位置は、杭１７からの離間距離が長く（例えば、６５００ｍｍ）、そこに補助杭１８を設けることで、基礎スラブ１にかかるせん断力を低減することができる位置である。補助杭１８は、外周部７の内側部１６に設けられている。補助杭１８は、杭１７と比較して小型で簡易な構造で且つ施工が容易な沈下抑止杭が採用されている。本実施の形態では、地盤２に掘削された杭穴にＨ型鋼（図示せず）を挿入して、このＨ型鋼を中心の骨としてコンクリートを打設することで補助杭１８が形成されている。補助杭１８は、その外周面と地盤２との摩擦によって荷重を支持する。なお、Ｈ型鋼の周囲に鉄筋を配筋すれば、基礎スラブ１にかかるモーメント負担も低減することができる。

ところで、図２および図３に示すように、杭１７の上部には、免震装置６が設けられている。免震装置６は、杭１７の上部に形成された架台５と上部構造３との間に介装され、地震時の変形を集中させて上部構造３の揺れを低減させるものである。免震装置６は、例えば、鋼板と厚さ数ｍｍのゴムを交互に積み重ねて接着して熱と圧力をかけて形成された積層ゴム１９を備えており、鉛直方向に硬く、水平方向に軟らかい支承で上部構造３を支持する。

また、図１および図５に示すように、Ａ棟１４およびＢ棟１５の外周部７の所定の位置にはダンパー９が設けられている。ダンパー９は基礎スラブ１と上部構造３との間に介装され、地震時の変形を吸収させて、不整形な上部構造３に生じやすいねじれ振動を抑制するものである。ダンパー９は、例えば、オイルダンパーにて構成され、その一端が基礎スラブ１に接続され、他端が上部構造３に接続されている。ダンパー９は、力の作用速度を和らげ、同じ力積量に対し、時間を延ばして力を減少させて、地震時のエネルギーを吸収する。

図１に示すように、Ａ棟１４およびＢ棟１５の外周部７には、これら外周部７に設けられた柱４の設置位置に沿って、臥梁８が帯状に形成されている。Ａ棟１４、Ｂ棟１５ともに、柱４の下部には免震装置６および杭１７（図２および図３参照）が設けられており、臥梁８は、柱４、杭１７および免震装置６に沿って形成されることとなる。Ｂ棟１５の内側にオフセットした外周部７と直交する一辺の臥梁８（図１中、Ｂ棟１５の左側端辺の臥梁８）は、オフセットした外周部７より外側の、臥梁８が形成されていない基礎スラブ１の周縁部（図１中、Ｂ棟１５の上側端辺）まで延出して形成されている。帯状に形成された臥梁８は、柱４の断面より所定の幅で大きくなるように、例えば、幅２６００ｍｍで形成されている。この臥梁８の幅は、建物プランや地盤２等の各種条件に応じて適宜決定される。

外周部７に矩形状に形成された臥梁８で囲まれる内側部１６の薄板状の基礎スラブ１は、矩形状に区画される。特に、本実施の形態では、Ａ棟１４とＢ棟１５のそれぞれで、臥梁８が矩形状に形成されており、矩形状の臥梁８で囲まれて区画された矩形スラブを組み合わせることで、基礎スラブ１の剛性を効果的に高めている。

臥梁８は、図２に示すように、基礎スラブ１の下面より下方の地中に構築されている。臥梁８は、基礎スラブ１の厚さｔ１と同等の厚さｔ２に形成されている。具体的には、本実施の形態では、基礎スラブ１の厚さｔ１が３００ｍｍで、臥梁８の厚さｔ２も３００ｍｍであり、臥梁８が形成された部分の総厚さが６００ｍｍとなっている。基礎スラブ１には、所定のコンクリートかぶり厚が得られる位置に、格子状に形成された水平筋２１が配筋されている。水平筋２１は、基礎スラブ１の上部に設けられる上端筋２２と、下部に設けられる下端筋２３とで構成されている。上部構造３の最外周の柱４が配置される外周部７に形成された臥梁８と、内側部１６に形成された薄板状の基礎スラブ１との境界部分２４は、テーパ状の傾斜部２５が形成され、基礎スラブ１から臥梁８へ向かって連続的に基礎の厚さが厚くなるように構成されている。なお、図２中右側となる、臥梁８の上部構造３の外方側は、基礎スラブ１の外周縁部まで臥梁８が形成されている。

臥梁８の下部には、ベンド筋２６が配筋されている。ベンド筋２６は、格子状に配筋されており、臥梁８の下端から傾斜部２５に沿って屈曲され、所定のコンクリートかぶり厚が得られる位置に配筋されている。杭頭部と交差する部分のベンド筋２６もフラットスラブ配筋のように格子状に配筋されている。ベンド筋２６の基礎スラブ１側端部は、基礎スラブ１の水平筋２１に対して所定の定着長さを確保できるように、基礎スラブ１の上端筋２２と下端筋２３との間まで延出されている。ベンド筋２６の基礎スラブ１側端部は、上端筋２２と下端筋２３との間で水平方向に延びるように屈曲され、定着長さを長く確保するように構成されている。ベンド筋２６が、臥梁８の下端筋を構成する。一方、基礎スラブ１の上端筋２２は、臥梁８上部の基礎スラブ１部分および杭１７と交差する部分にも延出して連続的に格子状に形成されている。

前記水平筋２１とベンド筋２６とは、同時に配筋され、基礎スラブ１と臥梁８と杭頭部とは、同時にコンクリート打設されて、一体的に構築される。

基礎スラブ１の上部構造３の外方側には、立上り部２９が形成されており、上部構造３の下部の基礎スラブ１上に雨水等が流れ込むのを防止している。

図３は、基礎スラブ１の外周縁部から所定距離オフセットした外周部７に形成された臥梁８を示した断面図である。この場合、臥梁８の内側（図中左側）と、外側（図中右側）の両側に、薄板状の基礎スラブ１が形成される。この基礎スラブ１と臥梁８との境界部分２４には、図２と同様の傾斜部２５が形成されている。この傾斜部２５には、水平筋２１、ベンド筋２６が、図２と同様に配筋されている。外側の基礎スラブ１の外方側には、図２と同様の構成の立上り部２９が形成されている。

なお、図２および図３中、３９は敷砂利、４１は捨てコンクリートをそれぞれ示す。

図１に示すように、外周部７の内側部１６には、薄板状の基礎スラブ１が形成されている。この内側部１６の基礎スラブ１には、基礎スラブ１を部分的に補剛した高剛性部１１が形成されている。この高剛性部１１は、本実施の形態では、基礎スラブ１を厚くして形成され、外周部７の臥梁８を部分的に形成した構成となっている。この臥梁８も外周部の臥梁８と同等の厚さに形成されている。内側部１６には複数の柱４´が配置されているが、臥梁８は、内側部１６に設けられた柱４´の位置に個別に設けられている。この場合、臥梁８の周囲に薄板状の基礎スラブ１が位置しており、図２および図３で示した傾斜部２５が臥梁８の四方向に形成されている。図２乃至図４に示すように、柱４´の下部には、杭１７および免震装置６が設けられており、臥梁８は、柱４´、杭１７および免震装置６の位置に形成されている。

また、外周部７よりも内側に位置する内側部１６に形成された補助杭１８の位置にも、基礎スラブ１を部分的に補剛した高剛性部１１が形成されている。この高剛性部１１も、本実施の形態では、基礎スラブ１を厚くして形成され、外周部７の臥梁８を部分的に形成した構成となっている。この臥梁８も内側部１６に配置された柱４´の部分の臥梁８と同等の構成となっている。

なお、内側部１６の柱４´や補助杭１８等が位置する部分に形成された臥梁８は、個別で部分的に形成されているが、外周部７の臥梁８と連続させて帯状に形成するようにしてもよい。

ところで、図１に示すように、外周部７に設けられた臥梁８上部で柱４間の所定位置にはダンパー９が設けられている。

図５に示すように、臥梁８の上部の基礎スラブ１のダンパー９の取付部分３１には、補強鉄筋３２が配筋される。ダンパー９の取付部分３１には、基礎スラブ１と一体的に形成され、基礎スラブ１から上部に突出した固定台３３が設けられている。ダンパー９の一端が、通しボルト３４とナット３５等の締結部材を介して固定台３３に固定されている。補強鉄筋３２は、例えばＤ１６鉄筋が採用され、臥梁８の長手方向に沿って直線状に配置されている。補強鉄筋３２は、臥梁８の幅方向に所定ピッチ（例えば１００ｍｍピッチ）で平行に複数配設されており、杭１７の上部で杭頭部内を通過して交差するように配置されている。補強鉄筋３２は、臥梁８上部の基礎スラブ１の上部に一段、臥梁８の下部に二段、それぞれが所定のコンクリートかぶり厚を確保できるように配置されている。補強鉄筋３２は、所定長さ（例えば９.０ｍ）に形成され、補強鉄筋３２の長手方向中央部が、固定台３３の位置となるように配筋されている。前記構成の補強鉄筋３２は、杭頭部と臥梁８を同時にコンクリート打設して構築する場合の形態である。杭頭部を臥梁８よりも先にコンクリート打設して構築する場合は、補強鉄筋を、杭頭部を挟むように臥梁８の幅方向両側に配置する。なお、前記補強鉄筋３２の径、長さ、配置ピッチは建物プランやダンパー９の種類等の各種条件によって適宜設定される。

図６は本発明に係る免震建物の基礎構造を実施するための最良の他の形態の建物長手方向（図中左右方向）に延びる鉄筋の配筋状態を示した平面図である。なお、建物短手方向（図中上下方向）に延びる鉄筋の配筋状態は、図示を省略する。以下、図６に則して説明する配筋は、スラブの上部と下部に所定のコンクリートかぶり厚をあけてそれぞれ設けられ、上端筋と下端筋の両方を構成する。
なお、図６に示す本実施の形態は、内側部１６に設けられる柱４´が位置する部分の基礎スラブ１に形成される高剛性部１１は、臥梁８ではなく、厚さは薄板状（３００ｍｍ）のままで鉄筋の配筋ピッチを短くすることで強度を高めている点で、図１に示した実施の形態と相違する。

図６に示すように、Ａ棟１４の外周部７に形成された柱４のうち、建物長手方向（図６中、左右方向）に延びる長辺部３７に位置する柱４の周囲（図６中、ハッチングＨ１にて示す）は、厚さが６００ｍｍで、Ｄ１９鉄筋を１００ｍｍピッチの格子状に組み合わせた配筋の高剛性部１１となっている。なお、建物のコーナー部の柱４は、長辺部３７の柱とする。Ｂ棟１５の外周部７に形成された柱４のうち、建物長手方向（図６中、左右方向）に延びる長辺部３７に位置する柱４の周囲（図６中、ハッチングＨ１にて示す）は、建物長手方向にＤ１９鉄筋を１００ｍｍピッチで配置し、その直行方向にＤ１６鉄筋を２００ｍｍピッチで配置した格子状の配筋の臥梁（厚さ６００ｍｍ）８となっている。そして、長辺部３７の柱４間（図６中、ハッチングＨ２にて示す）の臥梁８は、厚さが６００ｍｍで、臥梁８の長手方向（図６中、左右方向）に延びるＤ１９鉄筋と、臥梁８の幅方向（図６中、上下方向）に延びるＤ１６鉄筋とを２００ｍｍピッチの格子状に組み合わせた配筋となっている。

Ａ棟１４およびＢ棟１５の外周部７に形成された柱４のうち、建物短手方向（図６中、上下方向）に延びる短辺部３８に位置する柱４の周囲（図６中、ハッチングＨ３にて示す）は、厚さが６００ｍｍで、Ｄ１６鉄筋を２００ｍｍピッチの格子状に組み合わせた配筋の臥梁８となっている。そして、短辺部３８の柱４間（図６中、ハッチングＨ４にて示す）の臥梁８は、厚さが６００ｍｍで、臥梁８の長手方向（図６中、上下方向）に延びるＤ１９鉄筋と、臥梁８の幅方向（図６中、左右方向）に延びるＤ１６鉄筋とを２００ｍｍピッチの格子状に組み合わせた配筋となっている。

すなわち、長辺部３７に位置する柱４部分の臥梁８は、短辺部３８に位置する柱４部分の臥梁８よりも大径の鉄筋を短いピッチで配筋して、強度を高めている。また、柱４間の臥梁８は、臥梁８の長手方向に延びる鉄筋を大径のものとして、帯状に形成された臥梁８の強度を高めている。

外周部７の隣接する柱４間の臥梁８の上部には、部分的にダンパー９が配置され（図１参照）、図５に示す補強鉄筋３２を設けて強度を高めているが、補強方法はこれに限られるものではなく、その部分の鉄筋を大径のものにしたり、配置ピッチを小さくしたりする等して強度を高くしてもよい。

薄板状の基礎スラブ１（図６中、ハッチングＨ６にて示す）は、一様に、厚さが３００ｍｍで、Ｄ１６鉄筋を２００ｍｍピッチの格子状に組み合わせた配筋となっている。

内側部１６の柱４´が位置する部分の高剛性部（図６中、ハッチングＨ５にて示す）１１は、Ｄ１６鉄筋を１００ｍｍピッチの格子状に組み合わせた配筋の基礎スラブ１となっている。なお、ここでは、基礎スラブ１の厚さは３００ｍｍで薄板状に形成されており、基礎スラブ１を厚くせずに鉄筋の配置ピッチを小さくすることで強度を高くしている。この部分は、図１に示すように、基礎スラブ１を厚くして臥梁８を形成して強度を高くしてもよく、さらに基礎スラブ１を厚くするとともに鉄筋の配筋量を増やして強度を高くしてもよい。

一方、内側部１６の補助杭１８が位置する部分の高剛性部（図６中、ハッチングＨ４にて示す）１１には、厚さが６００ｍｍの臥梁８が形成されており、Ｄ１６鉄筋を２００ｍｍピッチの格子状に組み合わせた配筋の臥梁８が形成されている。

なお、以上説明した高剛性部１１および基礎スラブ１の配筋およびスラブ厚は一例であって、これに限られるものではない。配筋およびスラブ厚は、建物の平面計画、構造計画および地盤２の状態等の各種条件により適宜設定される。

次に、前記構成に係る免震建物の基礎構造の作用を説明する。

前記構成によれば、基礎スラブ１の少なくとも上部構造３の外周部７に所定の断面性能と配筋を有する臥梁８を設け、基礎スラブ１の耐力と剛性を、面内と面外ともに高くすることで、基礎スラブ１全体の剛性を効率的に向上させることができる。特に、臥梁８は、基礎スラブ１の平面全体を囲むように形成されているので、フレームのように基礎スラブ１を固めて、基礎全体の耐力と剛性を高めることができ、免震層に生じる地震時の変形を免震装置６に的確に集中させることができ、必要な免震効果を得ることができる。

また、臥梁８を基礎スラブ１の下面に設けているので、従来のような基礎梁を基礎スラブ１の上部に設ける必要はなく、基礎スラブ１の表面を凹凸のない平坦な平面形状にすることができる。よって、基礎スラブ１上での作業者の動線が妨げられることはなく、作業性が向上して次工程が非常に行い易くなる。そして、地盤２を臥梁８の型枠として利用できるので、工期および施工コストの低減が図れる。

以上のように効率的に基礎の剛性を向上させて、外周部７の内側部１６に薄板状の基礎スラブ１を形成することで、従来のマット状の基礎スラブと比較して、使用するコンクリート量や鉄筋量を大幅に低減することができ、低コストでの施工が可能となる。大規模の建物になるほど、基礎スラブ１の面積が大きくなるので、内側部１６を薄板状の基礎スラブ１にできることによるコスト低減効果が大きい。

また、上部構造３と臥梁８との間にダンパー９を設置して、臥梁８で反力を取るようにしているので、不整形な建物に生じやすいねじれ振動を効果的に抑制し、所望の免震効果を確保できるとともに、施工性および経済性が向上する。

さらに、外周部７の柱４、杭１７、免震装置６やダンパー９等の設置位置で、荷重が集中的にかかる部分に臥梁８を形成することで、効率的に基礎の剛性を向上でき、合理的な構造設計が可能となり、コンクリート量や鉄筋量を低減できる。特に、ダンパー９の取付部分３１では、応力が固定台３３に集中するので、補強鉄筋３２を配筋することで強度を高めて、変形に対する耐力を高めている。

また、外周部７に形成された臥梁８で囲まれる内側の薄板状の基礎スラブ１が、矩形状となっているので、基礎スラブ１全体が、外周の剛性が高い矩形スラブで構成されて、基礎スラブ１の耐力と剛性を効果的に高めることができる。なお、建物の規模がある程度大きくて平面が複雑な形状をしている場合には、建物を複数のブロックに分けて、そのブロックごとに矩形スラブを形成し、基礎スラブ全体が、複数の矩形スラブを組み合わせて構成されるように、建物の外周以外にも臥梁を形成する。このように、外周以外にも臥梁を形成した形態も本発明の範囲に含まれる。前記構成によれば、複雑な平面形状の建物であっても、基礎スラブの剛性を効果的に高めることができる。

また、基礎スラブ１と臥梁８との境界部分２４をテーパ状に形成したことで、臥梁８から基礎スラブ１への応力が一部分に集中することはなく、その伝達がスムーズになる。さらに、地盤２をオープンカットで施工できるので、作業性が良好で施工が比較的容易であり施工コストおよび工期の低減が図れる。

さらに、基礎スラブ１の外周部７のみならず、内側部１６の基礎スラブ１も部分的に補剛して、高剛性部１１を設けたことによって、基礎スラブ１の耐力と剛性を効果的に高めることができる。

なお、図示はしないが、杭１７が位置する部分の臥梁８の底部に杭１７との接合性を高めるためのハンチを設けるようにしてもよい。ハンチは、基礎スラブの下部に杭を囲う逆円錐台状または逆四角錘台状に形成され、臥梁８と杭１７との接合面積を増大させることで、杭頭部の回転拘束と曲げやせん断耐力を高める。

なお、前記実施の形態では、基礎スラブ１の下面より下方の地中に臥梁８を構築することで、基礎スラブ１の表面を平坦にしているが、これに限られるものではない。例えば、外周部７の基礎スラブ１を厚くする部分を、若干の厚さだけ上方に突出するように構築しても、外周部７と内側部１６との境界部分の表面に段差が発生しないように、その境界部分を厚さが徐々に厚くなるテーパ状に形成すればよい。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。例えば、前記実施の形態では、杭１７が設けられた基礎を例に挙げて説明したが、杭１７が設けられていない直接基礎であっても本発明を適用することができるのは勿論である。

本発明に係る免震建物の基礎構造を実施するための最良の形態を示した平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 杭、補助杭およびダンパーの配置例を示した平面図である。 ダンパー部分の基礎スラブを示した断面図である。 本発明に係る免震建物の基礎構造を実施するための最良の他の形態の建物長手方向に延びる鉄筋の配筋状態を示した平面図である。

符号の説明

１ 基礎スラブ
２ 地盤
３ 上部構造
４ 柱
５ 架台
６ 免震装置
７ 外周部
８ 臥梁
９ ダンパー
１１ 高剛性部

Claims (2)

1. 地盤上に構築される平坦な基礎スラブと、上部構造の架構を形成する柱の直下に位置し前記基礎スラブと前記上部構造との間に設置される免震装置とを備えた免震建物の基礎構造であって、
   少なくとも前記上部構造の外周部に前記基礎スラブを厚くした臥梁が設けられて前記基礎スラブが補剛され、
   前記上部構造の外周部に設けられた前記臥梁と前記上部構造との間にダンパーが設置されてねじれ振動が抑制される
   ことを特徴とする免震建物の基礎構造。
2. 前記臥梁は、前記上部構造の外周部の柱通り芯に沿って設けられ、かつ前記基礎スラブを矩形状に区画するように構成されたことを特徴とする、請求項１に記載の免震建物の基礎構造。

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