JP7169165B2 - 免震装置の拘束方法 - Google Patents

Description

本発明は、免震建造物を構築する際に、設置された免震装置の積層ゴムが損傷または変形しないように保護または拘束する方法に関するものである。

この種の免震装置における積層ゴムの保護または拘束するものとしては、複数の方法が公知技術として知られている。例えば、第１の公知技術としては、上下のパネル間に積層ゴムを設けて構成された積層ゴム支承を、外周部に山留め壁を設ける建物に組み込んで免震建物を形成する過程において、複数の前記積層ゴム支承の内、平面視において前記山留め壁に近接する列に設置されている前記積層ゴム支承のみに、前記積層ゴム支承に作用する鉛直荷重と水平荷重とを負担する矩形の拘束用プレートを、その長手方向が前記土留め壁への土圧の作用方向に沿う姿勢にして、ボルト接合によって前記積層ゴム支承の上パネルと下パネルとにわたって取り付け、前記ボルト接合によるボルトの締め付けは、前記水平荷重より前記鉛直荷重が大きい場合に、前記水平荷重の作用では滑動せず、且つ、鉛直荷重の作用で滑動する摩擦力が得られる状態に行う方法、である（特許文献１）。

この第１の公知技術に係る方法によれば、拘束用プレートを積層ゴム支承に取り付けるボルトの締め付けを、前記水平荷重より前記鉛直荷重が大きい場合に、前記水平荷重の作用では滑動せず、且つ、鉛直荷重の作用で滑動する摩擦力が得られる状態に行うから、水平荷重の作用に対しては拘束用プレートがその強度を発揮でき、積層ゴム支承が変形することをより確実に防止することができる、というものである。

第２の公知技術としては、上半部を建物の地下階の本設柱として使用し且つ下半部を杭として使用する構真柱の中間部で杭として使用する部分の上に予め免震装置を挿入すると共に、該免震装置の上側の構真柱と下側の構真柱とを水平方向への相対移動を阻止する仮固定手段で仮固定して、その上で構真柱を地盤に埋設施工する工程と、該工程後に前記構真柱に支持を取って建物の１階床梁を施工する工程と、該工程後に建物の地下階を施工する工程と、地下階の施工に合わせて前記仮固定手段による免震装置の上側の構真柱と下側の構真柱との仮固定を解除する工程とからなることを特徴とする施工法、である（特許文献２）。

この第２の公知技術に係る施工法によれば、免震装置を予め組み込んだ構真柱で重量（自重）を支持しながら、地下部を逆打ち工法あるいは二段打ち工法で施工するので、地下部分の施工と並行して地上部分の施工を進めることができ、免震建物の施工工期の短縮が図れる。また、構真柱の施工後に最初に施工する１階床が施工床として使えるため、乗り入れ構台が不要となり、その点で工期短縮とコストダウンが図れる上、狭い敷地でも施工スペースを確保することができる、というものである。

特許第５４３２６５３号の特許公報 特開平１１－３００５３の公開公報

前記第１の公知技術の発明においては、山留め壁に近接する列に設置されている前記積層ゴム支承のみに、前記積層ゴム支承に作用する鉛直荷重と水平荷重とを負担する矩形の拘束用プレートを、その長手方向が前記土留め壁への土圧の作用方向に沿う姿勢にして、ボルト接合によって前記積層ゴム支承の上パネルと下パネルとにわたって取り付けた構成であり、拘束用プレートを積層ゴム支承に取り付けるボルトの締め付けを、水平荷重より鉛直荷重が大きい場合に、水平荷重の作用では滑動せず、且つ、鉛直荷重の作用で滑動する摩擦力が得られる状態に行うから、水平荷重の作用に対しては拘束用プレートがその強度を発揮でき、積層ゴム支承が変形することをより確実に防止することができるとしているが、実施例の記載では、「前記上パネル１Ａと前記下パネル１Ｃとにわたる状態にアングル部材７を介してボルト接合してある。」と説明しており、アングル部材が上パネルと下パネルとにどのように位置付けされているのか不明であり、拘束用プレートの取付状況による作用が実質的に不明であり、実施不可であるという問題点を有する。

また、前記第２の公知技術の発明においては、上半部を建物の地下階の本設柱として使用し且つ下半部を杭として使用する構真柱の中間部で杭として使用する部分の上に予め免震装置を挿入すると共に、該免震装置（２）の上側の構真柱（１）と下側の構真柱（１ｂ）とを水平方向への相対移動を阻止する仮固定手段（ボルト６）で仮固定して、その上で構真柱を地盤に埋設施工する工程と、していることから、実施例の記載では、免震装置を保護することなく、構真柱１を地盤に設けた縦孔（１１）に建て込んだら、基礎下部の杭コンクリート（１ｃ）を打設し、その上部にある縦孔（１１）を埋め戻す、ことが明確に記載されているので、免震装置（２）が湿気のある土壌に直接晒されることになるので、免震装置の積層ゴムの劣化を促す（損傷させる）ことは明らかであるという問題点を有する。

本発明は、前記公知技術の問題点、即ち、課題を解決するために、確実に実施できると共に、免震装置を損傷または変形しないように保護または拘束する方法を提供することを目的とするものである。

本発明は前述の課題を解決する具体的手段として、
下部構造物と上部構造物との間に免震装置３を取り付けた免震構造物であって、前記免震装置３の取り付けにおいて、下部構造と上部構造とにそれぞれ多角形のベースプレート６、７を取り付け、該ベースプレート６、７に免震装置３の上下プレート４、５を取り付け、且つ該ベースプレート６、７の対向する四辺に水平拘束材９を取り付けると共に、四辺の近接した内側位置に鉛直拘束材１０を取り付けて十字方向の変位を拘束させ、前記鉛直拘束材１０は、ボルト１０ａとナット１０ｂとで構成されており、かつ、上部の前記ベースプレート６から下部の前記ベースプレート７に渡って前記ボルト１０ａが挿通しているとともに、上部の前記ベースプレート６の上部側と下部の前記ベースプレート７の下部側とにそれぞれ前記ナット１０ｂが設けられており、該ナット１０ｂの存在によって、延びる方向に拘束し、且つ圧縮する方向には拘束しない構成であることを特徴とする免震装置の拘束方法を提供するものである。

上記発明において、前記水平拘束材は、凹状板材と凸状板材とで構成されていること；を付加的要件として含むものである。

本発明に係る免震装置の拘束方法によれば、免震建造物における設計上の免震層に先付けで免震装置を取り付け、しかも建造物全体の作業工程に影響しないように免震層の工程が完全に確保され、上部構造物の大幅な工期短縮を図ることが出来るという優れた効果を奏する。

本発明の免震装置の拘束方法に係る基本的な構成を略示的に示した要部の側面図である。 同免震装置の拘束方法において、他の実施の形態を略示的に示した要部の側面図である。 同実施の形態に係る要部の平面図である。 同実施の形態に係る拘束方法を適用した免震装置において、免震装置に掛かる応力状態による変形状態を説明するための略図を示すものであり、（ａ）図は無負荷状態を示し、（ｂ）図は軸力（重み）による縮み状態を示し、（ｃ）図は外力により一部変形しても引張力が生じない状態を示すものである。

本発明を図示の好ましい実施の形態に基づいて詳しく説明する。
まず、図１に示した免震装置の拘束方法に係る基本的な形態について説明すると、例えば、鉄骨構造の免震建造物において、下部構造である基礎または基礎杭等に取付けられた下部構真柱１と、上部構造である上部構真柱２との間に予め免震装置３が取り付けられるのであるが、上下の構真柱１、２の端部には、免震装置３の上下のプレート４，５よりも広くて厚手の多角形、例えば、四角形（四辺）、六角形（六辺）、好ましくは八角形（八辺）のベースプレート６、７が同じ位置関係をもって設けられており、該ベースプレート６、７を免震装置３のプレート４、５にそれぞれ当接させて上下の構真柱１、２を鉛直状に維持させた状態で、免震装置３のプレート４、５とベースプレート６、７とをそれぞれ複数のボルト８により強固に取り付けられる。

このように予め取り付けられた（先付け）免震装置３について、温度変化や建造物の施工状況によって生ずる応力による変位・変形損傷を守るために、ベースプレート６、７の１つ置きに対向する四辺側に水平方向を拘束する水平拘束材９を設けると共に、他の対向する四辺側には近接した内側位置に鉛直方向を拘束する鉛直拘束材１０を設ける。前記水平拘束材９は、板状部材を上下に凹凸状態にカットして切り離し、上部の凹状板材９ａは、ベースプレート６側に、下部の凸状板材９ｂは、ベースプレート７側にそれぞれ複数のネジボルト１１を介して取り付けられる。この場合に、上下の凹・凸状板材９ａ、９ｂは所要の間隔をもって且つ凹凸部が一部係合した状態に取り付けられる。この場合の所要の間隔は、免震装置のコムの圧縮強度を考えれば、少なくとも５ｍｍ程度であって、多くても２０ｍｍを超えない範囲であれば足りる。なお、ベースプレート６、７には、予め所要位置に複数のネジ穴が形成されている。

また、前記鉛直拘束材１０は複数のボルト１０ａとナット１０ｂとから成り、前記水平拘束材9が取り付けられていない四辺側に近接した位置においてベースプレート６、７間に取付けられる。この場合は、ベースプレート６、７の間隔がそれ以上開かないように規制するものであり、圧縮する方向には規制しないように取り付けられる。なお、ベースプレート６、７には、予め所要位置にボルト挿通孔が形成されている。ところで、前記上下の構真柱１、２がＰＣコンクリート製であっても、前記基本的な拘束構成は適用可能である。さらに、ベースプレート６、７が、例えば、四角形または六角形である場合には、各辺に水平拘束材９と鉛直拘束材１０が設けられ、いずれにしても、これら拘束材は、概ね十字方向（全位方向）位置してその方向の変位に対して拘束機能を発揮する。

次に、図２及び図３を用いて具体的な他の実施の形態について説明する。
使用される基礎側の下部構真柱１よりも上部構造側の上部構真柱２の径が小径の場合もあり得るのであり、その場合に、上部構真柱２の下端部側に四方にデルタ状のリブプレート１２の付いた補強部材１３が一体的に取り付けられ、該補強部材１３の下端部と下部構真柱１の上端部とにそれぞれ多角形、好ましくは八角形のベースプレート６、７が取り付けられ、該ベースプレート６、7との間に前記同様に免震装置３が取り付けられるのである。

この場合も、前記と同様に多角形のベースプレート６、７における対抗する四辺側に水平方向を拘束する水平拘束材９を設けると共に、対向する四辺側には鉛直方向を拘束する鉛直拘束材１０を設ける点で同一構造であり、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は重複するので省略する。

前記構成を有する免震装置の拘束方法では、下部構真柱１と上部構真柱２との間に免震装置３を取付けるに当たって、両者間に多角形のベースプレート６、７を取り付け、該ベースプレート６、７間に免震装置３の上下のプレート４、５を当接させてそれぞれボルト８により強固に取り付けられて上部構真柱２を垂直に起立させて設置し、この状態で水平拘束材９と鉛直拘束材１０を設けるのである。

そして、同様に免震装置３を取付けた複数本の上部構真柱２を立設し、立設した複数の上部構真柱２間には梁（図示せず）が架け渡されて固定されると共に、床板等も敷設されて安定した状態に維持され、さらに複数階毎に上部構真柱が継ぎ足されて２階３階と順次階層が増やされ、各階層には仕切り壁や天井板等も構築されて一応の上部構造物が構築される。

このように予定された上部構造物が出来上がるまで、水平拘束材９と鉛直拘束材１０とを取付けた状態で構築作業が行われるのであり、免震装置３は無負荷の状態では図４（ａ）に示したように、ゴム部分が圧縮されない状態であるが、上部構築物が構築されるに従って重量が増えて、図４（ｂ）に示したように、少しづつ圧縮される。また、構築作業中に強い地震があって横揺れや縦揺れが有っても、水平拘束材９と鉛直拘束材１０によって免震装置３を変形させないで維持する。特に、横揺れに対しては、対抗する四辺に水平拘束材９を十字状に設けてあるのでどの方向から横揺れを受けても変形することがないし、また大きな縦揺れが有っても、鉛直拘束材１０によって圧縮する方向には縮むが延びる方向にはナット１０ｂにより拘束されているのでゴムの伸びによる損傷はしないのである。さらに、上部構造物の構築途中において、図4（ｃ）に示したように、変則的な負荷が掛かっても、鉛直拘束材１０はそれ以上には伸びないし、また、水平拘束材９も斜め方向にはならないので斜め方向の伸びや縮みは生じないのであり、それによって免震装置３を損傷させることはないのである。

いずれにしても、本発明に係る免震装置の拘束方法では、下部構造と上部構造との間に設置される免震装置３に対して、下部構造側と上部構造側とに多角形のベースプレート６、７を取り付け、該ベースプレート６、７間に免震装置３の上下のプレート４、５を当接させてそれぞれボルト８により強固に取り付けられ、多角形のベースプレート６、７における対抗する四辺に水平拘束材９を設けると共に、対抗する四辺に沿って鉛直拘束材１０をそれぞれ十字状（全位方向）に設けることによって上部構造物の構築中において、種々の外力が付与されても、免震装置３の損傷（破壊）が免れるのであり、上部構造物の構築後に水平拘束材９と鉛直拘束材１０とを取り外しさえすれば、免震建造物として適正に機能するのである。

本発明に係る免震装置の拘束方法は、下部構造物と上部構造物との間に免震装置を取り付けた免震構造物であって、前記免震装置の取り付けにおいて、下部構造と上部構造とにそれぞれ多角形、好ましくは八角形のベースプレートを取り付け、該ベースプレートに免震装置の上下プレートを取り付け、且つ該ベースプレートの対向する１つ置きの四辺に水平拘束材を取り付けると共に、他の１つ置きの四辺に近接した内側位置に鉛直拘束材を取り付けることによって、免震装置を先付けすることにより、建造物全体の作業工程に影響しないように設計上の免震層の工程が完全に確保され、上部構造物の大幅な工期短縮を図ることが出来るので、免震建造物に広く適用できるのである。

１ 下部構真柱
２ 上部構真柱
３ 免震装置
４ 上プレート
５ 下プレート
６、７ 多角形のベースプレート
８ ボルト
９ 水平拘束材
９ａ 凹状板材
９ｂ 凸状板材
１０ 鉛直拘束材
１０ａ ボルト
１０ｂ ナット
１１ ネジボルト
１２ リブプレート
１３ 補強部材

Claims (2)

1. 下部構造物と上部構造物との間に免震装置３を取り付けた免震構造物であって、
   前記免震装置３の取り付けにおいて、下部構造と上部構造とにそれぞれ多角形のベースプレート６、７を取り付け、
   該ベースプレート６、７に免震装置３の上下プレート４、５を取り付け、且つ該ベースプレート６、７の対向する四辺に水平拘束材９を取り付けると共に、四辺の近接した内側位置に鉛直拘束材１０を取り付けて十字方向の変位を拘束させ、
   前記鉛直拘束材１０は、ボルト１０ａとナット１０ｂとで構成されており、かつ、上部の前記ベースプレート６から下部の前記ベースプレート７に渡って前記ボルト１０ａが挿通しているとともに、上部の前記ベースプレート６の上部側と下部の前記ベースプレート７の下部側とにそれぞれ前記ナット１０ｂが設けられており、該ナット１０ｂの存在によって、延びる方向に拘束し、且つ圧縮する方向には拘束しない構成であること
   を特徴とする免震装置の拘束方法。
2. 前記水平拘束材は、凹状板材と凸状板材とで構成されていること
   を特徴とする請求項１に記載の免震装置の拘束方法。

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