JP5367599B2

JP5367599B2 - 免震装置設置方法

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Publication number: JP5367599B2
Application number: JP2010011081A
Authority: JP
Inventors: 次寿池田
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2010-01-21
Filing date: 2010-01-21
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2030-01-21
Also published as: JP2011149193A

Description

本発明は、免震装置設置方法に関する。

積層ゴム等の免震装置は引張耐力が小さいため、免震構造物では、地震時に免震装置に大きな引抜力が生じないような架構とすることが求められている。
このため、例えば、免震装置や柱の配置を調整し、地震時に大きな引抜力が生じる位置の免震装置には、予め大きな長期軸力を付与しておき、免震装置が受ける地震時の引抜力を小さくしている。しかし、このような免震装置や柱の配置を調整する方法では、免震装置や柱の配置の自由度が制限される。

そこで、免震装置や柱の配置を調整せずに、対象とする免震装置に、予め大きな長期軸力を付与する方法が提案されている（特許文献１）。

特許文献１によれば、図１７に示すように、先ず、免震構造物の外周部に設けられた外周柱８０の下部に免震装置８４を設置し、建物の内部に設けられた中間柱８２の下部に免震装置８６を設置する（図１７（Ａ））。次に、梁８８の底面であり、外周柱８０の近くにジャッキ９０を取付け、外周柱８０をジャッキアップし、外周柱８０の下端と免震装置８４の間に隙間９２を発生させる（図１７（Ｂ））。次に、ジャッキアップにより生じた隙間９２に耐圧部材９４を挿入し、ジャッキアップを解除する（図１７（Ｃ））。

これにより、外周柱８０を固定する免震装置８４に加える軸力を、中間柱８２を固定する免震装置８６に加える軸力より大きくすることができる。
しかし、特許文献１の方法は、ジャッキアップ工程を必要とし、施工工程が増加する。

特開２００６−９００７８号公報

本発明は、上記事実に鑑み、ジャッキアップ工程を必要とすることなく、外周柱を固定する免震装置に加える軸力を、中間柱を固定する免震装置に加える軸力より大きくすることを目的とする。

請求項1に記載の発明に係る免震装置設置方法は、構造物の基礎部に免震装置を設置する工程と、前記免震装置上に前記構造物の外周柱を固定する工程と、前記外周柱に梁を架設する工程と、前記免震装置の上方となる位置で該免震装置に対して浮いた状態で前記梁に中間柱を設ける工程と、前記外周柱、前記中間柱、及び前記梁で構成された下部架構の上に上部架構を構築し、前記中間柱が構造物荷重で前記免震装置に当接した後、前記中間柱と前記免震装置を固定する工程と、を有することを特徴としている。

このように、中間柱を、免震装置に対して浮いた状態で梁に設け、この状態で下部架構の上に上部架構を構築することにより、梁が上部架構の荷重で撓み、梁の端部を支持する外周柱に加わる構造物荷重を中間柱より大きくすることができる。即ち、ジャッキアップ工程を必要とすることなく、外周柱を固定する免震装置に加える軸力を、中間柱を固定する免震装置に加える軸力より大きくすることができる。
なお、外周柱、外周柱に架設された梁、梁に設けられた中間柱は、いずれか２つをプレキャストで一体構築しておいたものを使用してもよいし、いずれか２つを他の場所で予め組み立てて一体化しておいたものを使用してもよい。
この結果、外周柱を固定する免震装置に作用する引抜力を低減させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の免震装置設置方法において、構造物の基礎部に免震装置を設置する工程と、外周柱と、前記外周柱に架設され中間柱が設けられた梁が一体化された、又は一体化した部材を用い、前記免震装置上に前記外周柱を固定し、前記中間柱を前記免震装置に対して浮いた状態で配置する工程と、前記外周柱、前記中間柱、及び前記梁で構成された下部架構の上に上部架構を構築し、前記中間柱が構造物荷重で前記免震装置に当接した後、前記中間柱と前記免震装置を固定する工程と、を有することを特徴としている。

このように、外周柱と、外周柱に架設され中間柱が設けられた梁と、が一体化された、又は一体化した部材を用い、中間柱が免震装置に対して浮いた状態で外周柱を免震装置に固定する。その後、下部架構の上に上部架構を構築することにより、梁が上部架構の荷重で撓み、梁の端部を支持する外周柱に加わる構造物荷重を中間柱より大きくすることができる。
ここに、外周柱と、外周柱に架設され中間柱が設けられた梁と、が一体化された部材とは、それぞれの部材を、予め別の場所で組み立てて一体化しておき、一体化された状態で免震装置に配置する場合をいい、一体化した部材とは、それぞれの部材を、予めプレキャストで一体構築しておき、一体化された状態で免震装置に配置する場合をいう。
この結果、ジャッキアップ工程を必要とすることなく、外周柱を固定する免震装置に加える軸力を、中間柱を固定する免震装置に加える軸力より大きくすることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の免震装置設置方法において、前記梁には、むくりが設けられていることを特徴としている。
即ち、梁の中間柱側が外周柱側より凸状に高くされている。この状態で下部架構の上に上部架構を構築し、中間柱を構造物荷重で下降させ、梁のむくりを減少させて免震装置に当接させる。
この結果、梁に応力が発生し、外周柱を固定する免震装置に、中間柱を固定する免震装置より大きな構造物荷重（軸力）を加えることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の免震装置設置方法において、前記中間柱を固定する前記免震装置が、前記外周柱を固定する前記免震装置より低い位置に設置されていることを特徴としている。

即ち、中間柱を固定する免震装置が、外周柱を固定する免震装置より低い位置に設置され、中間柱が免震装置に対して浮いた状態において、下部架構の上に上部架構を構築する。
これにより、中間柱が構造物荷重で下降し免震装置に当接する。このとき、梁には応力が発生する。この応力により、梁の端部を支持する外周柱を固定する免震装置に加える軸力を、中間柱を固定する免震装置に加える軸力より大きくすることができる。

本発明は、上記構成としてあるので、ジャッキアップ工程を必要とせず、外周柱を固定する免震装置に加える軸力を、中間柱を固定する免震装置に加える軸力より大きくすることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る免震装置設置方法の設置手順を示すフロー図である。本発明の第１の実施の形態に係る免震装置設置方法の下部架構の設置工程を示す図である。本発明の第１の実施の形態に係る免震装置設置方法の上部架構の設置工程を示す図である。本発明の第１の実施の形態に係る免震装置設置方法の上部架構の設置工程を示す図である。本発明の第１の実施の形態に係る免震装置設置方法で構築した構造物に作用する回転モーメントを示す図である。本発明の第２の実施の形態に係る免震装置設置方法の下部架構の設置工程を示す図である。本発明の第２の実施の形態に係る免震装置設置方法の上部架構の設置工程を示す図である。本発明の第２の実施の形態に係る免震装置設置方法の上部架構の設置工程を示す図である。本発明の第３の実施の形態に係る免震装置設置方法の下部架構の設置工程を示す図である。本発明の第３の実施の形態に係る免震装置設置方法の上部架構の設置工程を示す図である。本発明の第３の実施の形態に係る免震装置設置方法の上部架構の設置工程を示す図である。本発明の第４の実施の形態に係る免震装置設置方法の下部架構の設置工程を示す図である。本発明の第４の実施の形態に係る免震装置設置方法の上部架構の設置工程を示す図である。本発明の第４の実施の形態に係る免震装置設置方法の上部架構の設置工程を示す図である。本発明の第５の実施の形態に係る免震装置設置方法の設置手順を示すフロー図である。本発明の第５の実施の形態に係る免震装置設置方法の下部架構の設置工程を示す図である。従来例の免震装置の設置方法を示す図である。

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係る免震装置設置方法は、図１に示す工程に従って免震装置を設置する。
先ず、免震装置設置工程１２を実行する。図２に示すように、免震装置設置工程１２は、構造物１０の基礎部２２に、免震装置８４、８６を設置する工程である。

基礎部２２は鉄筋コンクリート製とされ、外周柱２４及び中間柱２６を支持する位置の上面には、免震装置８４、８６を固定する設置台座（図示せず）が構築されている。
免震装置８４は、外周柱２４が構築される位置の設置台座に固定され、免震装置８６は、中間柱２６が構築される位置の設置台座に固定されている。

次に、外周柱固定工程１４を実行する。図２に示すように、外周柱固定工程１４は、免震装置８４の上に構築された外周柱２４と、免震装置８４を固定する工程である。これにより、外周柱２４に加えられた軸力ＮＳが、免震装置８４を介して基礎部２２に伝達される。基礎部２２が免震装置８４を支持する軸力ＮＳを、上向きの矢印ＮＳで示す。

次に、梁架設工程１６を実行する。図２に示すように、梁架設工程１６は、外周柱２４と外周柱２４の間に、むくり（起り）を設けて梁２８を架設する工程である。即ち、梁２８が構造物１０の内部を跨いで凸状に架け渡され、梁２８の中央部は、両端部より寸法δ１だけ高く形成されている。

次に、中間柱設置工程１８を実行する。図２に示すように、中間柱設置工程１８は、免震装置８６の上方となる位置で、梁２８に中間柱２６を取り付ける工程である。このとき、中間柱２６が免震装置８６に対し、寸法δ２だけ浮いた状態で取り付ける。中間柱２６を免震装置８６から浮かせた寸法δ２は、むくりの寸法δ１と等しくするのが望ましい。

中間柱設置工程１８が完了した状態では、免震装置８４には外周柱２４からの軸力ＮＳが作用しているが、免震装置８６には中間柱２６からの軸力ＮＣは作用していない。中間柱２６は免震装置８６に対し、浮いた状態で取り付けられているためである。

最後に、中間柱固定工程２０を実行する。図３に示すように、中間柱固定工程２０は、免震装置８６の上に構築された中間柱２６を下降させ、中間柱２６を免震装置８６に当接させた後、固定する工程である。

ここに、中間柱固定工程２０は、下部架構３２を構成する外周柱２４、中間柱２６及び梁２８の上に、上部架構３０を構成する外周柱２４、中間柱２９及び梁２９を構築する段階において行われる。

即ち、上部架構３０の構築が進行するに従い、構造物荷重が増加して中間柱２６が下降を開始する。そして、中間柱２６が下降して免震装置８６の上に当接した後、免震装置８６と中間柱２６を固定する。このとき、梁２８のむくりは解消され、梁２８は水平となる。

上部架構３０の構築が更に進行し構造物荷重が増加すると、中間柱２６の軸力ＮＣが免震装置８６を介して基礎部２２に伝達される。基礎部２２が免震装置８６を支持する軸力ＮＣを上向きの矢印ＮＣで示している。

なお、上部架構３０の構築の進行に伴い、中間柱２６の軸力ＮＣのみでなく、外周柱２４の軸力ＮＳも同様に増加する。このとき、梁２８のむくりにより生じた応力は維持されており、外周柱２４の軸力ＮＳは中間柱２６の軸力ＮＣより大きい値が維持される。従って、下部架構３２の構築段階と同様に、上部架構３０が構築された段階でも、外周柱２４の軸力ＮＳが、中間柱２６の軸力ＮＣより大きい状態が維持される。

図４に示すように、構造物１０の躯体工事が完了した段階においても、外周柱２４の軸力ＮＳが、中間柱２６の軸力ＮＣより大きい状態が維持される。
なお、外周柱２４、外周柱２４に架設された梁２８、梁２８に設けられた中間柱２６は、それぞれが独立した部材として説明したが、例えば、外周柱２４と梁２８、梁２８と中間柱２６など、いずれか２つをプレキャストで予め一体構築しておいたものを使用してもよい。更に、いずれか２つを他の場所で予め組み立てて一体化しておいたものを使用してもよい。このときは、上記工程の幾つかが、同時に実行されることとなる。

次に、外周柱２４の軸力ＮＳを、中間柱２６の軸力ＮＣより大きくした効果について説明する。
図５に示すように、構造物１０に水平方向の力Ｐが作用した場合、構造物１０には転倒モーメントＭ１が発生する。この転倒モーメントＭ１によって、左側の外周柱２４には鉛直上向きの変動軸力ＮＥが生じる。この変動軸力ＮＥが、常時鉛直下向きに作用する長期軸力ＮＳより大きくなると、免震装置８４には引き抜き力が作用する。
本実施の形態で説明したように梁にむくりを設け、外周柱２４の軸力ＮＳを大きくすることで、地震時に免震装置８４に作用する引き抜き力を低減することができる。

このように、本実施の形態によれば、ジャッキアップ工程を必要とすることなく、外周柱２４を固定する免震装置８４に加える軸力ＮＳを、中間柱２６を固定する免震装置８６に加える軸力ＮＣより大きくすることができる。

なお、詳細な説明は省略するが、むくりの量δ１を増減することで、梁２８に生じる応力を調整でき、外周柱２４が固定された免震装置８４へ作用する軸力ＮＳの大きさを調整することができる。

また、本実施の形態では、中間柱２６を外周柱２４の間に１本だけ設けた場合について説明したが、これに限定されることはなく、中間柱２６を外周柱２４の間に複数本設けてもよい。また、基礎部２２を鉄筋コンクリート製として説明したが、これに限定されることはなく、構造物の基礎として機能する構造、すなわちＳ造、ＳＲＣ造、ＣＦＴ造、無筋コンクリート造などの構造形式を採用することができる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係る免震装置設置方法は、第１の実施の形態で説明した図１の工程と同じ手順で免震装置を設置する。図１の工程に従い、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。

先ず、免震装置設置工程１２を実行する。図６に示すように、免震装置設置工程１２において、構造物４０の基礎部２２に免震装置８４、８６を設置する。基礎部２２に設置された状態の免震装置８４、８６の上面は、すべて同じ高さとされている。

次に、外周柱固定工程１４において、図６に示すように、免震装置８４の上に外周柱２４を構築し、外周柱２４と免震装置８４を固定する。これにより、外周柱２４に加えられた軸力ＮＳが、免震装置８４を介して基礎部２２に伝達される。基礎部２２が免震装置８４を支持する軸力ＮＳを、上向きの矢印ＮＳで示す。

次に、梁架設工程１６において、図６に示すように、外周柱２４の間に梁３８を架設する。このとき、梁３８にむくりは設けられていない。

次に、中間柱設置工程１８において、図６に示すように、免震装置８６の上方となる位置で梁３８に中間柱２６を取り付ける。このとき、中間柱２６を免震装置８６に対し、寸法δ２だけ浮いた状態で取り付ける。

最後に、中間柱固定工程２０において、図７に示すように、下部架構３２の上に上部架構３０を構築し、免震装置８６の上に構築された中間柱２６を下降させる。中間柱２６が免震装置８６に当接した後、中間柱２６と免震装置８６を固定する。
このとき、中間柱２６の下降により、梁２８は、中央部が両端部より寸法δ１だけ引き下げられ、梁２８には応力が発生する。

上部架構３０の構築が更に進行し、構造物荷重が増加すると、中間柱２６の軸力ＮＣが免震装置８６を介して基礎部２２に伝達される。また、上部架構３０の構築の進行に伴い、中間柱２６の軸力ＮＣのみでなく、外周柱２４の軸力ＮＳも同様に増加する。このとき、梁２８の応力は維持されており、外周柱２４の軸力ＮＳは中間柱２６の軸力ＮＣより大きい値が維持される。従って、下部架構３２の構築段階と同様に、上部架構３０が構築された段階でも、外周柱２４の軸力ＮＳが、中間柱２６の軸力ＮＣより大きい状態が維持される。

図８に示すように、構造物４０の躯体工事が完了した段階においても、外周柱２４の軸力ＮＳが、中間柱２６の軸力ＮＣより大きい状態が維持され、地震時に免震装置８４に作用する引抜力を低減させることができる。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係る免震装置設置方法は、第１の実施の形態で説明した図１の工程と同じ手順で、免震装置を設置する。図１の工程に従い、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。

先ず、免震装置設置工程１２において、図９に示すように、構造物１０の基礎部３４に免震装置８４、８６を設置する。基礎部３４は、中央部が低い凹状とされ、中間柱３６の下部に設けられた設置台座（図示せず）が、外周柱３６の下部に設けられた設置台座より寸法δ３だけ低く形成されている。

この結果、中間柱３６の下の免震装置８６が、外周柱２４の下の免震装置８４よりδ３だけ低い位置に設置される。

次に、外周柱固定工程１４において、図９に示すように、免震装置８４の上に構築された外周柱２４と免震装置８４を固定する。これにより、外周柱２４に加えられた軸力ＮＳを、免震装置８４を介して基礎部３４に伝達できる。

次に、梁架設工程１６において、図９に示すように、外周柱２４の間に、むくり（起り）を設けた梁２８を架設する。むくりの寸法δ１は、免震装置８６が低く設置された寸法δ３と等しくするのが望ましい。

次に、中間柱設置工程１８において、図９に示すように、免震装置８６の上方で、免震装置８６に対して寸法δ２だけ浮かせた状態で、梁２８に中間柱３６を取り付ける。

次に、中間柱固定工程２０において、図１０に示すように、下部架構３２の上に上部架構３０を構築する。上部架構３０の構築の構築に従い構造物荷重が増加し、中間柱３６が低下する。中間柱３６が低下して免震装置８６に当接した時点で、中間柱３６と免震装置８６を固定する。

これにより、免震装置８６に中間柱３６からの軸力ＮＣが加えられる。梁２８のむくりの寸法δ１が小さくなるに伴い梁２８に応力が生じ、免震装置８６に加えられる軸力ＮＣより、免震装置８４に加えられる軸力ＮＳが大きくなる。

図１１に示すように、構造物１０が完成されても、梁２８のむくりにより梁２８に生じた応力は維持され、免震装置８６に加えられる軸力ＮＣよりも、免震装置８４に加えられる軸力ＮＳが大きい状態が維持される。

即ち、外周柱２４を固定する免震装置８４に加える軸力ＮＳを、中間柱３６を固定する免震装置８６に加える軸力ＮＣより大きくすることができ、地震時に免震装置８４に作用する引抜力を低減させることができる。

（第４の実施の形態）
第４の実施の形態に係る免震装置設置方法は、第１の実施の形態で説明した図１の工程と同じ手順で、免震装置を設置する。図１の工程に従い、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。

先ず、免震装置設置工程１２を実行する。図１２に示すように、免震装置設置工程１２において、構造物４０の基礎部３４に免震装置８４、８６を設置する。基礎部３４は、中央部が低い凹状とされ、中間柱３６の下の免震装置８６が、外周柱２４の下の免震装置８４よりδ３だけ低い位置に設置されている。

次に、外周柱固定工程１４において、図１２に示すように、免震装置８４の上に構築された外周柱２４と、免震装置８４を固定する。これにより、外周柱２４に加えられた軸力ＮＳが、免震装置８４を介して基礎部２２に伝達される。基礎部２２が免震装置８４を支持する軸力ＮＳを、上向きの矢印ＮＳで示す。

次に、梁架設工程１６において、図１２に示すように、外周柱２４の間に梁３８を架設する。このとき、梁３８にむくりは設けられていない。

次に、中間柱設置工程１８において、図１２に示すように、免震装置８６の上方となる位置で梁３８に中間柱３６を取り付ける。このとき、中間柱３６が免震装置８６に対し、寸法δ２だけ浮いた状態で取り付ける。

最後に、中間柱固定工程２０において、図１３に示すように、免震装置８６の上に構築された中間柱３６を、上部架構３０を構築に伴い下降させる。中間柱２６が免震装置８６に当接した後、中間柱２６と免震装置８６を固定する。

このとき、中間柱２６の下降により、梁３８は、中央部が両端部より寸法δ１だけ引き下げられ、梁３８には変形に伴う応力が発生する。

上部架構３０の構築が更に進行し構造物荷重が増加すると、中間柱３６の軸力ＮＣが免震装置８６を介して基礎部２２に伝達される。また、上部架構３０の構築の進行に伴い、中間柱３６の軸力ＮＣのみでなく、外周柱２４の軸力ＮＳも同様に増加する。このとき、梁３８の応力は維持されており、外周柱２４の軸力ＮＳは中間柱３６の軸力ＮＣより大きい値が維持される。従って、下部架構３２の構築段階と同様に、上部架構３０が構築された段階でも、外周柱２４の軸力ＮＳが、中間柱３６の軸力ＮＣより大きい状態が維持される。

図１４に示すように、構造物４０の躯体工事が完了した段階においても、外周柱２４の軸力ＮＳが、中間柱３６の軸力ＮＣより大きい状態が維持され、地震時に免震装置８４に作用する引抜力を低減させることができる。

（第５の実施の形態）
第５の実施の形態に係る免震装置設置方法は、図１５に示す工程に従って免震装置を設置する。なお、第５の実施の形態は、多くの部分が第１の実施の形態と同一内容であり、相違点を中心に説明する。
先ず、第１の実施の形態で説明した免震装置設置工程１２を実行し、構造物４４の基礎部２２に免震装置８４、８６を設置する。続いて、一体化部材の設置及び外周柱固定工程４２を実行する。

図１６に示すように、一体化部材の設置及び外周柱固定工程４２は、免震装置８４、８６の上に、外周柱４８、外周柱４８に架設された梁５２、及び梁５２に取り付けられた中間柱５０を一体化した、一体化部材４６を設置する工程である。
一体化部材４６の位置決め後、外周柱４８と免震装置８４を固定する。このとき、中間柱５０は免震装置８６に対して浮いた状態で配置されている。

一体化部材４６には、外周柱４８、中間柱５０、及び梁５２を、予め別の場所で組み立てて一体化した部材のみならず、外周柱４８、中間柱５０、及び梁５２が、プレキャストで一体構築された部材も含まれる。

続いて、第１の実施の形態で説明したように、一体化部材４６の上に上部架構（図示省略）を構築する。上部架構の構築段階において、構造物荷重で中間柱５０が免震装置８６に当接する。中間柱５０と免震装置８６の当接を待って中間柱５０と免震装置８６を固定する。

このように、一体化部材４６を用いることにより、第１の実施の形態で説明した効果が得られると共に、現地作業の効率化が図れる。
なお、第２の実施の形態〜第４の実施の形態においても、一体化された下部架構（外周柱４８、外周柱４８に架設された梁５２、及び梁５２に取り付けられた中間柱５０）を用いることができる。これにより、現地作業の効率化を図ることができる。

１０構造物
１２免震装置設置工程（免震装置を設置する工程）
１４外周柱固定工程（外周柱を固定する工程）
１６梁架設工程（梁を架設する工程）
１８中間柱設置工程（中間柱を設ける工程）
２０中間柱固定工程（中間柱を固定する工程）
２２基礎部
２４外周柱
２６中間柱
２８梁
３０上部架構
３２下部架構
３４基礎部
４６一体化部材（一体化された、又は一体化した部材）
４８外周柱
５０中間柱
５２梁
８４免震装置
８６免震装置

Claims

構造物の基礎部に免震装置を設置する工程と、
前記免震装置上に前記構造物の外周柱を固定する工程と、
前記外周柱に梁を架設する工程と、
前記免震装置の上方となる位置で該免震装置に対して浮いた状態で前記梁に中間柱を設ける工程と、
前記外周柱、前記中間柱、及び前記梁で構成された下部架構の上に上部架構を構築し、前記中間柱が構造物荷重で前記免震装置に当接した後、前記中間柱と前記免震装置を固定する工程と、
を有する免震装置設置方法。
構造物の基礎部に免震装置を設置する工程と、
外周柱と、前記外周柱に架設され中間柱が設けられた梁と、が一体化された、又は一体化した部材を用い、前記免震装置上に前記外周柱を固定し、前記中間柱を前記免震装置に対して浮いた状態で配置する工程と、
前記外周柱、前記中間柱、及び前記梁で構成された下部架構の上に上部架構を構築し、前記中間柱が構造物荷重で前記免震装置に当接した後、前記中間柱と前記免震装置を固定する工程と、
を有する免震装置設置方法。
前記梁には、むくりが設けられている請求項１又は２に記載の免震装置設置方法。
前記中間柱を固定する前記免震装置が、前記外周柱を固定する前記免震装置より低い位置に設置されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の免震装置設置方法。