JP5619459B2 - 免震装置用ベースプレートアセンブリの設置構造 - Google Patents

Description

本発明は、免震装置をコンクリート構造物に接合するための免震装置用ベースプレートアセンブリの設置構造に関する。

積層ゴムなどの免震装置を建物の基礎などのコンクリート構造物に接合するために、鋼板製のベースプレートと、このベースプレートの下面に植設された複数の袋ナットの形態の長ナットとを備えたベースプレートアセンブリが使用されている。袋ナットの形態の長ナットは、免震装置をベースプレートアセンブリに固定する固定用ボルトをベースプレートの上面側から螺合させることができるように、ベースプレートの上面にネジ穴が開口している。

このベースプレートアセンブリを例えばコンクリート造建物の基礎に設置するには、その基礎を施工する際に、ベースプレートが基礎の上面に露出させ、ベースプレートの下面の長ナットを基礎のコンクリートに埋込むようにして、基礎のコンクリートを打設する。そして、ベースプレートアセンブリの設置後、そのベースプレート上に積層ゴムなどの免震装置を載置し、その免震装置の取付部（例えば免震ゴムの下フランジなど）を、長ナットに螺合させた固定用ボルトで固定することにより、免震装置を基礎に接合する。かかる構成のベースプレートアセンブリは、例えば、特許文献１、特許文献２などに開示されている。

特開平１０−３０６６１６ 特開２００２−３７１７２３

地震発生時に免震装置に引張方向の荷重が生じたならば、その荷重は免震装置から、基礎のコンクリートに埋込まれている長ナットを介して基礎へ伝えられる。しかるに、長ナットがその荷重に抵抗することが出来ずに破壊した事例が発生しており、それを防ぐための対策がとられている。例えば特許文献１のベースプレートアセンブリでは、ベースプレートの下面に、長ナットに加えて更に複数のスタッドボルトを植設し、免震装置に生じた引張方向の荷重を基礎のコンクリートに伝達する機能を、長ナットとスタッドボルトに分担させている。しかしながらこの方式では、スタッドボルトへ流れる荷重はベースプレートを介して伝達されるため、特許文献１の図面からも明らかなように、ベースプレートの厚さをかなり大きくしなければならず、そのようなベースプレートは、免震装置の据付面を画成するだけのベースプレートと比べて、その重量が著しく大きなものとなる。そのことによって施工の難度が上がっており、特に、そのベースプレートアセンブリを精度よく設置する上で、大重量であることが大きな困難をもたらしている。

また、特許文献２のベースプレートアセンブリでは、夫々の長ナットの真下に、基礎の深い位置にまで達するアンカー（定着ボルト）を埋設し、長ナットの下端にそのアンカーを連結することで、長ナットが引張方向の荷重に耐えられるようにしている。しかしながらこの方式では、アンカーが埋込まれる基礎の深部のコンクリートを打設する際に、最終的なベースプレートアセンブリの長ナットの位置に合わせてアンカーを精密に位置付ける必要があり、そのアンカーの位置合せに余分な手間がかかる。アンカーを使用しない場合には、基礎のうちの基礎梁の天端までの部分のコンクリートだけを先ず打設し、続いて、ベースプレートアセンブリの位置決めを行い、その後に、そのベースプレートアセンブリの底面を支持する基礎梁の天端より一段高い免震装置取付座の部分のコンクリートを打継ぐという、簡明な工程を順次実行するようにした作業の容易な方法が取れるのと比べて、アンカーを使用する場合には施工がかなり面倒になる。

本発明はかかる事情に鑑み成されたものであり、本発明の１つの目的は、充分な耐力を有し、しかも精度良く容易に施工することのできる、免震装置をコンクリート構造物に接合するための免震装置用ベースプレートアセンブリの設置構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、免震装置をコンクリート構造物に接合するための免震装置用ベースプレートアセンブリの設置構造において、前記ベースプレートアセンブリは、鋼板製のベースプレートと、前記ベースプレートの第１面に植設され、免震装置をベースプレートアセンブリに固定する固定用ボルトを前記ベースプレートの第２面側から螺合させることのできる複数の長ナットとを備えており、前記コンクリート構造物は、前記複数の長ナットの各々の両側に配設されて水平に延在する複数の水平補強筋と、該水平補強筋にかぶせるように配設されて鉛直に延在する逆Ｕ字形の複数の鉛直補強筋とを含む鉄筋組立体を備え、前記複数の水平補強筋は、各々が多角形または円形の形状を有し、互いに大きさが異なり、互いに同心に配置された２つの環状の補強筋から成り、それら２つの環状の補強筋の間に前記複数の長ナットの全てが位置するようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、充分な耐力を有し、しかも精度良く容易に施工することのできる、免震装置をコンクリート構造物に接合するための免震装置用ベースプレートアセンブリの設置構造が提供される。

本発明の実施の形態に係る免震装置用ベースプレートアセンブリの設置構造を示した一部断面側面図である。 図１の免震装置用ベースプレートアセンブリの設置構造における、ベースプレートアセンブリの複数の長ナットと、コンクリート構造物に組込まれた補強用の鉄筋組立体とを示した模式的斜視図である。 図２の鉄筋組立体の構成を示した模式的平面図である。 図２の鉄筋組立体の第１の変更構成例に係る鉄筋組立体の構成を示した模式的平面図である。 図２の鉄筋組立体の第２の変更構成例に係る鉄筋組立体の構成を示した模式的平面図である。 図２の鉄筋組立体の第３の変更構成例に係る鉄筋組立体の構成を示した模式的平面図である。 図２の鉄筋組立体の第４の変更構成例に係る鉄筋組立体の構成を示した模式的平面図である。 図２の鉄筋組立体の第５の変更構成例に係る鉄筋組立体の構成を示した模式的平面図である。 図２の鉄筋組立体の第６の変更構成例に係る鉄筋組立体の構成を示した模式的平面図である。

図１に一部断面側面図で示したのは、本発明の実施の形態に係る、免震装置をコンクリート構造物に接合するための免震装置用ベースプレートアセンブリの設置構造である。図中、ベースプレートアセンブリ１０は、免震装置をコンクリート構造物に接合するための部材であり、このベースプレートアセンブリ１０が、コンクリート構造物に設置されている。図示例の免震装置は積層ゴム１２、そして図示例のコンクリート構造物は鉄筋コンクリート造の建物の基礎１４である。積層ゴム１２は上フランジ１６と下フランジ１８とを備えており、それらフランジ１６、１８の周縁部に沿ってボルト挿通孔２０が形成されている。基礎１４は、基礎梁２２と、この基礎梁２２に一体に、ただし基礎梁２２の天端より一段高く形成された免震装置取付座２４とを備えている。図中、参照符号２６は免震装置取付座２４それ自体を構築するための鉄筋である。

ベースプレートアセンブリ１０は、鋼板製のベースプレート２８と、このベースプレート２８の下面に溶接して植設された複数の長ナット３０とを備えている。それら長ナット３０は、積層ゴム１２の下フランジ１８のボルト挿通孔２０の夫々に対応する位置に設けられており、積層ゴム１２をベースプレートアセンブリ１０に固定する固定用ボルト３２をベースプレート２８の上面側から螺合させることができるように、ベースプレート２８の上面にネジ穴が開口している。また、各々の長ナット３０はその下端に閉塞板３０ａが溶接されて袋ナットの形態とされている。固定用ボルト３２を積層ゴム１２の下フランジ１８の取付孔２０に挿通してベースプレート２８の上面側から長ナット３０に螺合させ、そしてその固定用ボルト３２を緊結することによって積層ゴム１２をベースプレートアセンブリ１０に固定することができる。

長ナット３０は基礎１４のコンクリートの中に埋設されており、地震発生時に積層ゴム１２に引張方向の荷重が生じたならば、その荷重は積層ゴム１２からコンクリートに埋込まれている長ナット３０を介して基礎１４のコンクリートへ伝えられる。長ナット３０の下端に溶接された閉塞板３０ａは、単にコンクリートの打設に際して長ナット３０の中にコンクリートが流入するのを防ぐためだけのものではなく、この閉塞板３０ａの周縁部が長ナット３０の外周面より更に外方へ突出しており、それによって、突起付きの形態の長ナットが構成されている。そして、その突起（閉塞板３０ａの周縁部）が、周囲のコンクリートと噛み合うことで、長ナット３０が、引張方向の荷重に対して大きな抵抗力を発揮できるようにしてある。尚、図示例では、ネジ穴が貫通形成された長ナットの一端に後から閉塞板を溶接することによって、突起付きの袋ナットの形態の長ナットを構成しているが、最初から一方の端部が閉塞した袋ナットの形態に形成され、しかもその外周面に外方へ突出する突起が形成された、突起付きの袋ナットの形態の長ナットを使用するようにするのもよい。或いはまた、ネジ穴が貫通形成された長ナットの一端にボルトを螺合させてそのボルトでその端部を閉塞すると共に、そのボルトの頭部が周囲のコンクリートと噛み合う突起として機能するようにすることで、実質的に突起付きの袋ナットの形態の長ナットを構成するようにするのもよい。

ベースプレート２８の下面には更に、複数のスタッドボルト３４が植設されている。それらスタッドボルト３４の主要な目的は、ベースプレート２８から基礎１４のコンクリートへ水平力（剪断力）を伝達することにあり、もし、その水平力の伝達を長ナット３０だけで十分に行えるのであれば、それらスタッドボルト３４を備えない構成としてもよい。また、積層ゴム２６に生じて基礎１４のコンクリートへ伝えられる引張方向の荷重の一部はそれらスタッドボルト３４を介して伝えられるが、ただし、その引張方向の荷重の殆どは長ナット３０を介して伝えられ、スタッドボルト３４を介して伝えられる引張方向の荷重の割合は僅かでしかない。先にも述べたように、引張方向の大きな荷重がスタッドボルト３４を介してを基礎１４のコンクリートへ伝えられるようにしようとするならば、ベースプレート２８の厚さをかなり大きくしなければならず、それによって、ベースプレートアセンブリの重量が増大し、その製造コストが上昇し、ベースプレートアセンブリを精度良く設置するための施工の難度が上昇するという数々の不利を余儀なくされる。

そこで本発明においては、長ナット３０を介して基礎１４のコンクリートへ伝えることのできる最大荷重を増大させるために、基礎１４の免震装置取付座２４に、補強のための鉄筋組立体が組込まれており、この鉄筋組立体は、複数の長ナット３０の各々の両側に配設されて水平に延在する複数の水平補強筋３６と、それら水平補強筋３６にかぶせるように配設されて鉛直に延在する逆Ｕ字形の複数の鉛直補強筋３８とを含むものである。これら補強筋３６、３８は、図１にも示されているが、図２及び図３に更に明瞭に示されている。図１〜図３に示した実施の形態では、複数の水平補強筋３６は、各々が八角形の形状を有し、互いに大きさが異なり、互いに同心に配置された２つの環状の補強筋３６から成り、ベースプレートアセンブリ１０の複数の長ナット３０の全てがそれら２つの環状の補強筋３６の間に位置している。

以上の構成のベースプレートアセンブリ１０の設置構造によれば、積層ゴム１２から固定用ボルト３２を経て袋ナットの形態の長ナット３０に伝わった引張方向の荷重は、長ナット３０の近傍に位置する水平補強筋３６に伝わり、更に、それら水平補強筋３６にかぶせるように配設された逆Ｕ字形の鉛直補強筋３８を経て基礎１４に伝達される。これによって、基礎１４の免震装置載置座２４の力学的な性能が向上している。

また、積層ゴム１２から長ナット３０へ極めて大きな引張方向の荷重が作用して、その終局的な状態において基礎１４のコンクリートが破壊する場合には、長ナット３０の下端の閉塞板３０ａの周縁部を起点として、そこから径方向外方で斜め上方へ向かうコーン状のコンクリートのひび割れが発生するが、そのような場合であっても、水平補強筋３６及び鉛直補強筋３８がそのコーン状のひび割れを跨ぐ位置に配置されているため，コンクリートのひび割れを抑制する効果が期待でき、そのことによっても力学的な性能が向上している。更に、水平補強筋３６が閉じた環状の形状をしているため、柱や梁のせん断補強筋と同様に拘束効果による力学性能の向上も得られている。

更に、この補強用の鉄筋組立体は、水平補強筋３６及び鉛直補強筋３８の位置決めが容易であるため、配筋作業を高能率で行うことができる。また、基礎１４の下部を打設した後に、長ナット３０の位置を（従ってベースプレート２９位置を）精度良く定めることができるため、そのこととも相俟って、極めて施工性に優れたものとなっている。

尚、水平補強筋３６と長ナット３０との間には１０ｍｍ〜５０ｍｍのクリアランスを設けるのがよく、そうすれば、水平補強筋３６及び鉛直補強筋３８から成る補強用の鉄筋組立体と、ベースプレートアセンブリ１０の複数の長ナット３０との間の位置関係に適度の誤差が許容されるため、基礎１４の下部のコンクリートの打設に先立ってそれら補強筋を配置する際に要求される設置精度が緩和され、施工が更に容易になる。

図１〜図３に示して以上に説明した補強用の鉄筋組立体の構成は、様々に変更することが可能である。その具体例として、図４〜図９に第１〜第６の変更構成例に係る補強用の鉄筋組立体を模式的平面図で示した。これらの図の鉄筋組立体はいずれも、ベースプレートアセンブリ１０の複数の長ナット３０の各々の両側に配設されて水平に延在する複数の水平補強筋と、それら水平補強筋にかぶせるように配設されて鉛直に延在する逆Ｕ字形の複数の鉛直補強筋とを含むものである。

以下にそれら変更構成例に係る鉄筋組立体を、図１〜図３に示した鉄筋組立体とは異なる点についてだけ説明する。図４に示した第１の変更構成例に係る鉄筋組立体は、逆Ｕ字形の鉛直補強筋３８を１箇所に２本ずつ配設するようにしたものである。図５〜図８に示した第２〜第５の変更構成例に係る鉄筋組立体は、水平補強筋を構成する互いに大きさが異なり互いに同心に配置される２つの環状の補強筋の形状を夫々、正方形（図５の水平補強筋４０）、六角形（図６の水平補強筋４２）、十二角形（図７の水平補強筋４４）、円形（図８の水平補強筋４６）としたものである。これら変形構成例に例示されたように、水平補強筋を構成する２つの環状の水平補強筋の形状は、任意の多角形または円形とすることができる。更に、図９に示した第６の変更構成例に係る鉄筋組立体においては、複数の水平補強筋は、各々が長方形の形状を有し、２つずつの長ナットを囲うように配設された環状の補強筋４８から成り、それら水平補強筋４８にかぶせるように逆Ｕ字形の鉛直補強筋３８が配設されている。尚、この第６の変更構成例を更に変更して、複数の水平補強筋の各々が１つずつの長ナットを囲うように配設する形態とすることも可能である。

以上のいずれの変更構成例においても、図１〜図３に示した鉄筋組立体と同様に、水平補強筋と長ナットとの間には１０ｍｍ〜５０ｍｍのクリアランスを設けるのがよく、そうすることによって施工が更に容易になる。

１０ ベースプレートアセンブリ
１２ 免震装置（積層ゴム）
１４ 基礎
２８ ベースプレート
３０ 長ナット
３２ 固定用ボルト
３６ 水平補強筋
３８ 垂直補強筋
４０ 水平補強筋
４２ 水平補強筋
４４ 水平補強筋
４６ 水平補強筋
４８ 水平補強筋

Claims (3)

1. 免震装置をコンクリート構造物に接合するための免震装置用ベースプレートアセンブリの設置構造において、
   前記ベースプレートアセンブリは、鋼板製のベースプレートと、前記ベースプレートの第１面に植設され、免震装置をベースプレートアセンブリに固定する固定用ボルトを前記ベースプレートの第２面側から螺合させることのできる複数の長ナットとを備えており、
   前記コンクリート構造物は、前記複数の長ナットの各々の両側に配設されて水平に延在する複数の水平補強筋と、該水平補強筋にかぶせるように配設されて鉛直に延在する逆Ｕ字形の複数の鉛直補強筋とを含む鉄筋組立体を備え、
   前記複数の水平補強筋は、各々が多角形または円形の形状を有し、互いに大きさが異なり、互いに同心に配置された２つの環状の補強筋から成り、それら２つの環状の補強筋の間に前記複数の長ナットの全てが位置するようにした、
   ことを特徴とする免震装置用ベースプレートアセンブリの設置構造。
2. 前記長ナットは突起付きの形態の長ナットであることを特徴とする請求項１記載の免震装置用ベースプレートアセンブリの設置構造。
3. 前記水平補強筋と前記長ナットとの間に１０ｍｍ〜５０ｍｍのクリアランスを設けたことを特徴とする請求項１または２記載の免震装置用ベースプレートアセンブリの設置構造。

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