JP7410248B1 - 免震構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、免震装置の水平変形によって杭頭に生じる付加曲げモーメントを低減できる免震構造を提供する。【解決手段】複数の杭体２と、杭体２と水平方向に相対変位可能な上部構造体の第１上部フーチング３１１（上部基礎）と、第１水平方向に延び第１水平方向に隣接する第１上部フーチング３１１に架設される第１鉄骨大梁７１と、第２水平方向に延び第２水平方向に隣接する第１上部フーチング３１１に架設される第２鉄骨大梁７２と、複数の杭体２と第１上部フーチング３１１との間に設けられるすべり支承４と、を有し、すべり支承４は、第１上部フーチング３１１の下面に固定されたすべり板４１と、杭体２の第１杭頭フーチン２２１（杭頭部）の上に固定されたすべり材４２と、を有する。【選択図】図３
Description
本発明は、免震構造に関する。
一般に、免震構造が普及している。特許文献１には、地中に埋設された多数の杭体の上に設けられ多数の杭体の杭頭部を連結するスラブ状の地中基礎と、地中基礎の上に配置される建物の基礎との間に免震装置を設けた免震構造が開示されている。また、地中基礎に代わって隣接する杭体の杭頭部どうしを連結するつなぎ梁を設け、杭頭部と建物の基礎との間に免震装置を設けた免震構造も知られている。
近年では、工期を短縮できるとともにコストパフォーマンスの高い免震構造のニーズが高まっており、多数の杭体の杭頭部を連結する地中基礎やつなぎ梁などを設けずに、杭頭部と建物の基礎との間に免震装置を設けた杭頭免震構造も普及しつつある。以下では、多数の杭体の杭頭部を連結する地中基礎やつなぎ梁などを「つなぎ梁など」と表記する。このような杭頭免震構造は、つなぎ梁などを設けないことにより、工期短縮およびコスト削減が可能となり、例えば、大規模物流倉庫など、比較的低層で大規模な平面積を有する建物において採用されることがある（例えば、特許文献１参照）。
近年では、工期を短縮できるとともにコストパフォーマンスの高い免震構造のニーズが高まっており、多数の杭体の杭頭部を連結する地中基礎やつなぎ梁などを設けずに、杭頭部と建物の基礎との間に免震装置を設けた杭頭免震構造も普及しつつある。以下では、多数の杭体の杭頭部を連結する地中基礎やつなぎ梁などを「つなぎ梁など」と表記する。このような杭頭免震構造は、つなぎ梁などを設けないことにより、工期短縮およびコスト削減が可能となり、例えば、大規模物流倉庫など、比較的低層で大規模な平面積を有する建物において採用されることがある（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、杭頭免震構造では、つなぎ梁などを省略することにより、地震時に杭頭部に回転変形が生じ、免震装置の性能が変動して、免震性能や耐震性能に影響が生じる虞がある。このため、時刻歴応答解析への考慮が必要となり、例えば、大臣認定や任意標定レベルの審査など、高度な判断が必要になる。
地震時に杭頭部に生じる回転変形の許容値は、例えば１／１００ラジアン以下など非常に小さく、実験により確認できる範囲に限定される。このため、地震時に杭頭部に生じる回転変形量を許容値以下に納めようとすると、設計が煩雑になることがある。
地震時には、免震装置が水平変形し、この水平変形時に生じる付加曲げモーメント、いわゆるＰ－δが非常に大きくなるため、つなぎ梁などを省略した杭頭免震構造では、杭が付加曲げモーメントを処理する必要がある。
このため、免震装置の水平変形によって杭頭に生じる付加曲げモーメントの低減が望まれている。
地震時に杭頭部に生じる回転変形の許容値は、例えば１／１００ラジアン以下など非常に小さく、実験により確認できる範囲に限定される。このため、地震時に杭頭部に生じる回転変形量を許容値以下に納めようとすると、設計が煩雑になることがある。
地震時には、免震装置が水平変形し、この水平変形時に生じる付加曲げモーメント、いわゆるＰ－δが非常に大きくなるため、つなぎ梁などを省略した杭頭免震構造では、杭が付加曲げモーメントを処理する必要がある。
このため、免震装置の水平変形によって杭頭に生じる付加曲げモーメントの低減が望まれている。
本発明は、免震装置の水平変形によって杭頭に生じる付加曲げモーメントを低減できる免震構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る免震構造は、地中に埋設され第１水平方向および前記第１水平方向に交差する第２水平方向に配列された複数の杭体と、前記複数の杭体の杭頭部それぞれの上方に設けられ、前記杭体と水平方向に相対変位可能な上部構造体の上部基礎と、前記第１水平方向に延び前記第１水平方向に隣接する前記上部基礎に架設される第１鉄骨大梁と、前記第２水平方向に延び前記第２水平方向に隣接する前記上部基礎に架設される第２鉄骨大梁と、前記複数の杭体それぞれの杭頭部と前記上部基礎との間に設けられるすべり支承と、を有し、前記すべり支承は、前記上部基礎の下面に固定されたすべり板と、前記杭体の杭頭部の上に固定され、前記すべり板の下面に沿って摺動可能なすべり材と、を有し、前記上部基礎は、前記第１鉄骨大梁と前記第２鉄骨大梁との交差部に配置され、前記交差部を囲むように配置され前記第１鉄骨大梁および前記第２鉄骨大梁と接合される鉄骨火打梁と、前記交差部および前記鉄骨火打梁を埋設するコンクリートと、を有し、前記鉄骨火打梁は、Ｈ鋼であり、前記第１水平方向と前記第２水平方向とは、直交し、前記鉄骨火打梁は、前記第１水平方向および前記第２水平方向に対して４５°傾斜した方向に延びていて、前記上部基礎の外形を鉛直方向から見た平面視形状は、各辺が前記第１水平方向および前記第２水平方向に対して４５°傾斜した方向に延びる正方形であり、前記杭体の杭頭部に設けられたフーチングの外形を鉛直方向から見た平面視形状も、各辺が前記第１水平方向および前記第２水平方向に対して４５°傾斜した方向に延びる正方形である。
すべり支承に生じる付加曲げモーメントは、すべり材側でなくすべり板側に作用するため、本発明による免震構造では、すべり板を杭体ではなく、上部構造体の上部基礎に固定することにより、杭体に作用する付加曲げモーメントを大幅に低減することができる。
付加曲げモーメントは、すべり板側の上部基礎に作用することになるが、鉄骨火打梁が設けられることによって上部基礎が補強されるため、作用する付加曲げモーメントを処理できる。
杭頭部と上部基礎との平面視形状が対応するため、すべり支承の設置が容易となる。
付加曲げモーメントは、すべり板側の上部基礎に作用することになるが、鉄骨火打梁が設けられることによって上部基礎が補強されるため、作用する付加曲げモーメントを処理できる。
杭頭部と上部基礎との平面視形状が対応するため、すべり支承の設置が容易となる。
上記目的を達成するため、本発明に係る免震構造は、地中に埋設され第１水平方向および前記第１水平方向に交差する第２水平方向に配列された複数の杭体と、前記複数の杭体の杭頭部それぞれの上方に設けられ、前記杭体と水平方向に相対変位可能な上部構造体の上部基礎と、前記第１水平方向に延び前記第１水平方向に隣接する前記上部基礎に架設される第１鉄骨大梁と、前記第２水平方向に延び前記第２水平方向に隣接する前記上部基礎に架設される第２鉄骨大梁と、前記複数の杭体それぞれの杭頭部と前記上部基礎との間に設けられるすべり支承と、を有し、前記すべり支承は、前記上部基礎の下面に固定されたすべり板と、前記杭体の杭頭部の上に固定され、前記すべり板の下面に沿って摺動可能なすべり材と、を有し、前記上部基礎は、前記第１鉄骨大梁と前記第２鉄骨大梁との交差部に配置され、前記交差部を囲むように配置され前記第１鉄骨大梁および前記第２鉄骨大梁と接合される鉄骨火打梁と、前記交差部および前記鉄骨火打梁を埋設するコンクリートと、を有し、前記第１水平方向と前記第２水平方向とは、直交し、前記鉄骨火打梁は、前記第１水平方向および前記第２水平方向に対して４５°傾斜した方向に延びていて、前記上部基礎の外形を鉛直方向から見た平面視形状は、各辺が前記第１水平方向および前記第２水平方向に対して４５°傾斜した方向に延びる正方形であり、前記杭体の杭頭部に設けられたフーチングの外形を鉛直方向から見た平面視形状も、各辺が前記第１水平方向および前記第２水平方向に対して４５°傾斜した方向に延びる正方形である
すべり支承に生じる付加曲げモーメントは、すべり材側でなくすべり板側に作用するため、本発明による免震構造では、すべり板を杭体ではなく、上部構造体の上部基礎に固定することにより、杭体に作用する付加曲げモーメントを大幅に低減することができる。
付加曲げモーメントは、すべり板側の上部基礎に作用することになるが、鉄骨火打梁が設けられることによって上部基礎が補強されるため、作用する付加曲げモーメントを処理できる。
杭頭部と上部基礎との平面視形状が対応するため、すべり支承の設置が容易となる。
付加曲げモーメントは、すべり板側の上部基礎に作用することになるが、鉄骨火打梁が設けられることによって上部基礎が補強されるため、作用する付加曲げモーメントを処理できる。
杭頭部と上部基礎との平面視形状が対応するため、すべり支承の設置が容易となる。
また、本発明に係る免震構造では、前記鉄骨火打梁には、シアコネクタが接合されていてもよい。
このような構成とすることにより、上部基礎をより強固な構造とすることができる。
また、本発明に係る免震構造では、前記第１水平方向と前記第２水平方向とは、直交し、前記鉄骨火打梁は、前記第１水平方向および前記第２水平方向に対して４５°傾斜した方向に延びていて、前記上部基礎の外形を鉛直方向から見た平面視形状は、各辺が前記第１水平方向および前記第２水平方向に対して４５°傾斜した方向に延びる正方形であり、前記杭体の杭頭部に設けられたフーチングの外形を鉛直方向から見た平面視形状も、各辺が前記第１水平方向および前記第２水平方向に対して４５°傾斜した方向に延びる正方形であってもよい。
このような構成とすることにより、杭頭部と上部基礎との平面視形状が対応するため、すべり支承の設置が容易となる。
本発明によれば、免震装置の水平変形によって杭頭に生じる付加曲げモーメントを低減できる。
以下、本発明の実施形態による免震構造について、図１－図６に基づいて説明する。
図１および図２に示すように、本実施形態による免震構造１は、地中に埋設された複数の杭体２と、複数の杭体２の上に設けられる上部構造体３とを有する構造物１１に採用されている。図２に示すように、免震構造１は、複数の杭体２と、上部構造体３と、杭体２と上部構造体３との間に設けられるすべり支承４および積層ゴム支承５と、を有する。杭体２と上部構造体３とは、水平方向に相対変位可能である。構造物１１は、例えば、大規模物流倉庫などの比較的低層で平面積の大きい建物である。
図１および図２に示すように、本実施形態による免震構造１は、地中に埋設された複数の杭体２と、複数の杭体２の上に設けられる上部構造体３とを有する構造物１１に採用されている。図２に示すように、免震構造１は、複数の杭体２と、上部構造体３と、杭体２と上部構造体３との間に設けられるすべり支承４および積層ゴム支承５と、を有する。杭体２と上部構造体３とは、水平方向に相対変位可能である。構造物１１は、例えば、大規模物流倉庫などの比較的低層で平面積の大きい建物である。
杭体２は、第１水平方向および第１水平方向に直交する第２水平方向に間隔をあけて配列されている。図面では、第１水平方向を矢印Ｘで示し、第２水平方向を矢印Ｙで示す。複数の杭体２が設けられる領域うち、平面視における内側の第１領域２１に設けられる複数の杭体を第１杭体２２と表記し、外側の第２領域２３に設けられる複数の杭体を第２杭体２４と表記する。本実施形態では、第２領域２３は、第１領域２１の外周を囲むように配置される。第１領域２１は、平面視における構造物１１の外周部の領域に相当する。第２領域２３は、平面視における構造物１１の内側の領域に相当する。
図２および図３に示すように、第１杭体２２の杭頭部には、第１杭頭フーチング２２１が設けられる。図１に示すように、第１杭頭フーチング２２１の平面視形状は、正方形であり、正方形の各辺が第１水平方向および第２水平方向に対して４５°斜めにのびる向きに配置される。
図２および図４に示すように、第２杭体２４の杭頭部には、第２杭頭フーチング２４１が設けられる。図１に示すように、第２杭頭フーチング２４１の平面視形状は、正方形または長方形であり、正方形の各辺が第１水平方向および第２水平方向に延びる向きに配置される。本実施形態では、第２領域２３の一部に平面視形状が略円形の円形部分２３１がある。この円形部分２３１に設けられる第２杭頭フーチング２４１は、円の周方向に沿った向きに配置される。
図２および図４に示すように、第２杭体２４の杭頭部には、第２杭頭フーチング２４１が設けられる。図１に示すように、第２杭頭フーチング２４１の平面視形状は、正方形または長方形であり、正方形の各辺が第１水平方向および第２水平方向に延びる向きに配置される。本実施形態では、第２領域２３の一部に平面視形状が略円形の円形部分２３１がある。この円形部分２３１に設けられる第２杭頭フーチング２４１は、円の周方向に沿った向きに配置される。
図１、図２および図４に示すように、水平方向に隣接する第２杭頭フーチング２４１どうしは、つなぎ梁６で連結されている。本実施形態では、第２杭頭フーチング２４１は、第１水平方向に隣接する第２杭頭フーチング２４１および第２水平方向に隣接する第２杭頭フーチング２４１の少なくとも一方とつなぎ梁６で連結されている。
水平方向に隣接する第１杭頭フーチング２２１どうしは、連結されない。
水平方向に隣接する第１杭頭フーチング２２１どうしは、連結されない。
第１杭体２２と第１杭頭フーチング２２１とは、剛接合される。第１杭体２２と第１杭頭フーチング２２１とは剛接合されるが、第１杭頭フーチング２２１に固定度が無いため、ピン接合として挙動し、構造計算上もピン接合として扱う。
第２杭体２４と第２杭頭フーチング２４１とは、剛接合および半剛接合のいずれも採用できる。
杭体２の構造計算は、杭頭部の接合がピン接合、半剛接合の異なる固定度の杭体２を同時に計算し、地震力の負担せん断力の割合を適切に評価できる計算プログラムにて設計用応力を算定する。
第２杭体２４と第２杭頭フーチング２４１とは、剛接合および半剛接合のいずれも採用できる。
杭体２の構造計算は、杭頭部の接合がピン接合、半剛接合の異なる固定度の杭体２を同時に計算し、地震力の負担せん断力の割合を適切に評価できる計算プログラムにて設計用応力を算定する。
上部構造体３の基礎３２は、独立基礎である。基礎３２は、第１杭頭フーチング２２１および第２杭頭フーチング２４１それぞれの上に配置されるコンクリート製の上部フーチング３１を複数有している。
図２－図４に示すように、上部構造体３には、第１水平方向に延び第１水平方向に隣接する上部フーチング３１に架設される第１鉄骨大梁７１と、第２水平方向に延び第２水平方向に隣接する上部フーチング３１に架設される第２鉄骨大梁７２と、が設けられている。
上部フーチング３１は、第１鉄骨大梁７１と第２鉄骨大梁７２との交差部に配置される。第１鉄骨大梁７１と第２鉄骨大梁７２との交差部は、上部フーチング３１のコンクリート３１３に埋設されている。第１鉄骨大梁７１および第２鉄骨大梁７２には、コンクリート３１３と定着するための頭付きスタッドなどのシアコネクタが設けられていてもよい。
第１水平方向に隣接する上部フーチング３１どうしは、第１鉄骨大梁７１によって接合されている。第２水平方向に隣接する上部フーチング３１どうしは、第２鉄骨大梁７２によって接合されている。
上部フーチング３１の上には、柱９および床（不図示）が設けられる。
図２－図４に示すように、上部構造体３には、第１水平方向に延び第１水平方向に隣接する上部フーチング３１に架設される第１鉄骨大梁７１と、第２水平方向に延び第２水平方向に隣接する上部フーチング３１に架設される第２鉄骨大梁７２と、が設けられている。
上部フーチング３１は、第１鉄骨大梁７１と第２鉄骨大梁７２との交差部に配置される。第１鉄骨大梁７１と第２鉄骨大梁７２との交差部は、上部フーチング３１のコンクリート３１３に埋設されている。第１鉄骨大梁７１および第２鉄骨大梁７２には、コンクリート３１３と定着するための頭付きスタッドなどのシアコネクタが設けられていてもよい。
第１水平方向に隣接する上部フーチング３１どうしは、第１鉄骨大梁７１によって接合されている。第２水平方向に隣接する上部フーチング３１どうしは、第２鉄骨大梁７２によって接合されている。
上部フーチング３１の上には、柱９および床（不図示）が設けられる。
複数の上部フーチング３１のうち、第１杭頭フーチング２２１の上に配置される上部フーチング３１を第１上部フーチング３１１と表記し、第２杭頭フーチング２４１の上に配置される上部フーチング３１を第２上部フーチング３１２と表記する。
第１上部フーチング３１１の平面視形状は、正方形であり、正方形の各辺が第１水平方向および第２水平方向に対して４５°斜めに延びる向きに配置される。
第２上部フーチング３１２の平面視形状は、正方形または長方形であり、正方形の各辺が第１水平方向および第２水平方向に延びる向きに配置される。第２領域２３の一部の平面視形状が略円形の部分２３１に設けられる第２上部フーチング３１２は、円の接線方向に沿った向きに配置される。
第１上部フーチング３１１の平面視形状は、正方形であり、正方形の各辺が第１水平方向および第２水平方向に対して４５°斜めに延びる向きに配置される。
第２上部フーチング３１２の平面視形状は、正方形または長方形であり、正方形の各辺が第１水平方向および第２水平方向に延びる向きに配置される。第２領域２３の一部の平面視形状が略円形の部分２３１に設けられる第２上部フーチング３１２は、円の接線方向に沿った向きに配置される。
図３に示すように、すべり支承４は、第１杭頭フーチング２２１と第１上部フーチング３１１との間に設けられる。すべり支承４は、すべり板４１と、すべり板４１に沿って摺動可能なすべり材４２と、を有する。すべり板４１は、第１上部フーチング３１１の下面に固定される。すべり材４２は、第１杭頭フーチング２２１の上に固定される。すべり材４２は、すべり板４１の下面に沿って摺動する。すべり支承４は、弾性すべり支承および剛すべり支承などのいずれかが選択されてもよいし、これらのうちの複数が併用されていてもよい。
図４に示すように、積層ゴム支承５は、第２杭頭フーチング２４１と第２上部フーチング３１２との間に設けられている。積層ゴム支承５は、例えば、高減衰ゴム系積層ゴム支承、天然ゴム系積層ゴム支承、鉛プラグ入り積層ゴム支承、錫プラグ入り積層ゴム支承などのいずれかが選択されてもよいし、これらのうちの複数が併用されていてもよい。
図５に示すように、第１上部フーチング３１１には、第１鉄骨大梁７１と第２鉄骨大梁７２との交差部７３を囲むように配置され第１鉄骨大梁７１および第２鉄骨大梁７２と接合される鉄骨火打梁８が設けられている。鉄骨火打梁８は、第１上部フーチング３１１のコンクリート３１３に埋設されている。
鉄骨火打梁８は、第１水平方向および第２水平方向に対して４５°斜めとなる方向に延びている。１つの第１上部フーチング３１１には、第１鉄骨大梁７１と第２鉄骨大梁７２との交差部７３を囲むように４つの鉄骨火打梁８が設けられている。図５および図６に示すように、鉄骨火打梁８には、第１上部フーチング３１１のコンクリート３１３と定着するための頭付きスタッドなどのシアコネクタ８１が設けられていてもよい。
第１上部フーチング３１１には、第１鉄骨大梁７１、第２鉄骨大梁７２および鉄骨火打梁８とコンクリート３１３との一体化を目的としたせん断伝達のためにシアコネクタ８１に加えて補強鉄筋が設けられていてもよい。
例えば、上部フーチング３１の上に設けられる柱９がＲＣ造の柱の場合に、図３に示すように、第１上部フーチング３１１の内部にＵ字形補強筋８２を設けてもよい。
鉄骨火打梁８と第１鉄骨大梁７１および第２鉄骨大梁７２との接合方法は、応力伝達が可能な接合方法であればよい。例えば、溶接接合、ＨＴＢ接合、ピン接合、剛接合などであり、これらが組み合わされていてもよい。
第１上部フーチング３１１には、第１鉄骨大梁７１、第２鉄骨大梁７２および鉄骨火打梁８とコンクリート３１３との一体化を目的としたせん断伝達のためにシアコネクタ８１に加えて補強鉄筋が設けられていてもよい。
例えば、上部フーチング３１の上に設けられる柱９がＲＣ造の柱の場合に、図３に示すように、第１上部フーチング３１１の内部にＵ字形補強筋８２を設けてもよい。
鉄骨火打梁８と第１鉄骨大梁７１および第２鉄骨大梁７２との接合方法は、応力伝達が可能な接合方法であればよい。例えば、溶接接合、ＨＴＢ接合、ピン接合、剛接合などであり、これらが組み合わされていてもよい。
次に、本実施形態による免震構造の作用・効果について説明する。
すべり支承４に生じる付加曲げモーメントは、すべり材４２側でなくすべり板４１側に作用するため、本実施形態よる免震構造１では、すべり板４１を第１杭体２２ではなく、上部構造体３の第１上部フーチング３１１に固定することにより、第１杭体２２に作用する付加曲げモーメントを大幅に低減することができる。
一般に、杭頭免震では、杭頭部に梁がなく杭頭部分の固定度が期待できない為、免震装置が地震時に水平変形した際の付加曲げモーメントが杭体側に作用した場合、杭体自身で負担する必要がある。免震装置の付加曲げモーメント、いわゆるＰ－δの曲げは、非常に大きいため、杭耐力や剛性が不足して杭頭免震構造を採用できない事も多い。上述しているように、本実施形態の免震構造では、第１杭体２２に作用する付加曲げモーメントを低減することができるため、杭頭免震構造の採用が容易となる。
すべり支承４に生じる付加曲げモーメントは、すべり材４２側でなくすべり板４１側に作用するため、本実施形態よる免震構造１では、すべり板４１を第１杭体２２ではなく、上部構造体３の第１上部フーチング３１１に固定することにより、第１杭体２２に作用する付加曲げモーメントを大幅に低減することができる。
一般に、杭頭免震では、杭頭部に梁がなく杭頭部分の固定度が期待できない為、免震装置が地震時に水平変形した際の付加曲げモーメントが杭体側に作用した場合、杭体自身で負担する必要がある。免震装置の付加曲げモーメント、いわゆるＰ－δの曲げは、非常に大きいため、杭耐力や剛性が不足して杭頭免震構造を採用できない事も多い。上述しているように、本実施形態の免震構造では、第１杭体２２に作用する付加曲げモーメントを低減することができるため、杭頭免震構造の採用が容易となる。
本実施形態の免震構造では、付加曲げモーメントは、すべり板４１側の上部構造体３の第１上部フーチング３１１に作用することになる。これに対し、本実施形態の免震構造では、鉄骨火打梁８が設けられることによって第１上部フーチング３１１が補強されるため、作用する付加曲げモーメントを処理できるとともに、地震時のすべり支承４の水平変形の際にも上部構造体３の重量を確実に負担できる。
また、すべり板４１が第１上部フーチング３１１に固定されることにより、第１上部フーチング３１１が平面的に大型化する。このため、地震時に平面視において第１上部フーチング３１１の上部の柱９よりも外側まで移動することがあり、上部構造体３の重量を第１上部フーチング３１１の柱９よりも外側となる張出し部分で負担する必要が生じる。これに対し、本実施形態の免震構造では、鉄骨火打梁８が設けられることによって第１上部フーチング３１１が補強されるため、地震時に平面視において第１上部フーチング３１１の上部の柱９よりも外側まで移動する場合でも、上部構造体３の重量を負担できる。
また、すべり板４１が第１上部フーチング３１１に固定されることにより、第１上部フーチング３１１が平面的に大型化する。このため、地震時に平面視において第１上部フーチング３１１の上部の柱９よりも外側まで移動することがあり、上部構造体３の重量を第１上部フーチング３１１の柱９よりも外側となる張出し部分で負担する必要が生じる。これに対し、本実施形態の免震構造では、鉄骨火打梁８が設けられることによって第１上部フーチング３１１が補強されるため、地震時に平面視において第１上部フーチング３１１の上部の柱９よりも外側まで移動する場合でも、上部構造体３の重量を負担できる。
本実施形態よる免震構造１では、鉄骨火打梁８には、シアコネクタ８１が接合されている。このような構成とすることにより、第１上部フーチング３１１をより強固な構造とすることができる。
本実施形態よる免震構造１では、鉄骨火打梁８は、第１水平方向および第２水平方向に対して４５°傾斜した方向に延びている。上部構造体３の第１上部フーチング３１１の外形を鉛直方向から見た平面視形状は、各辺が第１水平方向および第２水平方向に対して４５°傾斜した方向に延びる正方形である。第１杭体２２の杭頭部の第１杭頭フーチング２２１を鉛直方向から見た平面視形状も、各辺が第１水平方向および第２水平方向に対して４５°傾斜した方向に延びる正方形である。このような構成とすることにより、第１杭体２２の第１杭頭フーチング２２１と上部構造体３の第１上部フーチング３１１との平面視形状が対応するため、すべり支承４の設置が容易となる。
本実施形態よる免震構造１では、地震時に杭頭部の回転変形により免震装置が水平変形し、この免震装置の水平変形によって杭頭部に生じる付加曲げモーメントは、免震装置が積層ゴム支承の場合よりもすべり支承の場合の方が小さくできる。本実施形態による免震構造１では、すべり支承４が設けられる第１杭体２２は、隣接する第１杭体２２と杭頭部どうしを連結せず、杭頭部に積層ゴム支承５が設けられる第２杭体２４は隣接する第２杭体２４と杭頭部どうしをつなぎ梁６で連結している。これにより、本実施形態による免震構造１では、すべり支承４が設置される第１杭体２２の杭頭部に生じる比較的小さい付加曲げは、第１杭体２２によって処理され、積層ゴム支承５が設置される第２杭体２４の杭頭部に生じる比較的大きい付加曲げモーメントは、第２杭体２４およびつなぎ梁６によって処理される構造とすることができる。このようにすることにより、すべての杭体の杭頭部同士をつなぎ梁６で連結する場合と比べて、積層ゴム支承５が設置される第２杭体２４の杭頭部どうしだけをつなぎ梁６で連結すればよいため、工期短縮およびコスト削減を図ることができる。また、すべての杭体の杭頭部同士をつなぎ梁６で連結する場合と比べて、建物重量を軽減でき、杭体の本数や杭径等を削減できる。
すべり支承４が設けられる第１杭体２２は、杭頭部を連結せず、積層ゴム支承５が設けられる第２杭体２４は、杭頭部どうしをつなぎ梁６で連結する設計とすればよいため、架構計画などを容易に設計できる。
すべり支承４が設けられる第１杭体２２は、杭頭部を連結せず、積層ゴム支承５が設けられる第２杭体２４は、杭頭部どうしをつなぎ梁６で連結する設計とすればよいため、架構計画などを容易に設計できる。
以上、本発明による免震構造の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、第１水平方向と第２水平方向とは直交しているが、直交していなくてもよい。
例えば、上記の実施形態では、第１水平方向と第２水平方向とは直交しているが、直交していなくてもよい。
上記の実施形態では、第１上部フーチング３１１は、第１鉄骨大梁７１と第２鉄骨大梁７２との交差部７３に配置され、交差部７３を囲むように配置され第１鉄骨大梁７１および第２鉄骨大梁７２と接合される鉄骨火打梁８が設けられ、交差部７３および鉄骨火打梁８がコンクリート３１３に埋設されている。これに対し、第１上部フーチング３１１には、鉄骨火打梁８が設けられていなくてもよい。
鉄骨火打梁８には、シアコネクタ８１が接合されているが接合されていなくてもよい。鉄骨火打梁８にシアコネクタ８１が接合される場合は、シアコネクタ８１の種類は適宜設定されてよい。
上記の実施形態よる免震構造１では、鉄骨火打梁８は、第１水平方向および第２水平方向に対して４５°傾斜した方向に延びている。第１杭体２２の杭頭部の第１杭頭フーチング２２１および上部構造体３の第１上部フーチング３１１の平面視形状は、第１水平方向および第２水平方向に対して４５°斜めとなる正方形である。鉄骨火打梁８が延びる方向および第１杭頭フーチング２２１および第１上部フーチング３１１の平面視形状は、適宜設定されてよい。
第２杭頭フーチング２４１および第２上部フーチング３１２の平面視形状についても適宜設定されてよい。
第２杭頭フーチング２４１および第２上部フーチング３１２の平面視形状についても適宜設定されてよい。
上記の実施形態による免震構造１では、すべり支承４および積層ゴム支承５が設けられているが、すべり支承４のみが設けられていてもよい。この場合は、すべての杭体２が第１杭体２２に相当し、杭頭部には第１上部フーチング３１１が設けられ、その上方には上部構造体３の第１上部フーチング３１１が配置される。
上記の実施形態による免震構造１では、水平方向に隣接する第２杭頭フーチング２４１は、つなぎ梁６で連結されているが、連結されていなくてもよい。水平方向に隣接する第２杭頭フーチング２４１は、つなぎ梁６に代わってマットスラブなどの連結材で連結されていてもよい。
上記の実施形態による免震構造１では、水平方向に隣接する第２杭頭フーチング２４１は、つなぎ梁６で連結されているが、連結されていなくてもよい。水平方向に隣接する第２杭頭フーチング２４１は、つなぎ梁６に代わってマットスラブなどの連結材で連結されていてもよい。
１ 免震構造
２ 杭体
３ 上部構造体
４ すべり支承
５ 積層ゴム支承
６ つなぎ梁（連結材）
８ 鉄骨火打梁
９ 柱
１１ 構造物
２１ 第１領域
２２ 第１杭体
２３ 第２領域
２４ 第２杭体
３１ 上部フーチング
３２ 基礎
４１ すべり板
４２ すべり材
７１ 第１鉄骨大梁
７２ 第２鉄骨大梁
７３ 交差部
８１ シアコネクタ
８２ Ｕ字形補強筋
２２１ 第１杭頭フーチング（杭頭部、フーチング）
２３１ 円形部分
２４１ 第２杭頭フーチング（杭頭部）
３１１ 第１上部フーチング（上部基礎）
３１２ 第２上部フーチング
３１３ コンクリート
２ 杭体
３ 上部構造体
４ すべり支承
５ 積層ゴム支承
６ つなぎ梁（連結材）
８ 鉄骨火打梁
９ 柱
１１ 構造物
２１ 第１領域
２２ 第１杭体
２３ 第２領域
２４ 第２杭体
３１ 上部フーチング
３２ 基礎
４１ すべり板
４２ すべり材
７１ 第１鉄骨大梁
７２ 第２鉄骨大梁
７３ 交差部
８１ シアコネクタ
８２ Ｕ字形補強筋
２２１ 第１杭頭フーチング（杭頭部、フーチング）
２３１ 円形部分
２４１ 第２杭頭フーチング（杭頭部）
３１１ 第１上部フーチング（上部基礎）
３１２ 第２上部フーチング
３１３ コンクリート
Claims (3)
- 地中に埋設され第１水平方向および前記第１水平方向に交差する第２水平方向に配列された複数の杭体と、
前記複数の杭体の杭頭部それぞれの上方に設けられ、前記杭体と水平方向に相対変位可能な上部構造体の上部基礎と、
前記第１水平方向に延び前記第１水平方向に隣接する前記上部基礎に架設される第１鉄骨大梁と、
前記第２水平方向に延び前記第２水平方向に隣接する前記上部基礎に架設される第２鉄骨大梁と、
前記複数の杭体それぞれの杭頭部と前記上部基礎との間に設けられるすべり支承と、を有し、
前記すべり支承は、
前記上部基礎の下面に固定されたすべり板と、
前記杭体の杭頭部の上に固定され、前記すべり板の下面に沿って摺動可能なすべり材と、を有し、
前記上部基礎は、前記第１鉄骨大梁と前記第２鉄骨大梁との交差部に配置され、
前記交差部を囲むように配置され前記第１鉄骨大梁および前記第２鉄骨大梁と接合される鉄骨火打梁と、
前記交差部および前記鉄骨火打梁を埋設するコンクリートと、を有し、
前記鉄骨火打梁は、Ｈ鋼であり、
前記第１水平方向と前記第２水平方向とは、直交し、
前記鉄骨火打梁は、前記第１水平方向および前記第２水平方向に対して４５°傾斜した方向に延びていて、
前記上部基礎の外形を鉛直方向から見た平面視形状は、各辺が前記第１水平方向および前記第２水平方向に対して４５°傾斜した方向に延びる正方形であり、
前記杭体の杭頭部に設けられたフーチングの外形を鉛直方向から見た平面視形状も、各辺が前記第１水平方向および前記第２水平方向に対して４５°傾斜した方向に延びる正方形である免震構造。 - 前記鉄骨火打梁には、シアコネクタが接合される請求項１に記載の免震構造。
- 地中に埋設され第１水平方向および前記第１水平方向に交差する第２水平方向に配列された複数の杭体と、
前記複数の杭体の杭頭部それぞれの上方に設けられ、前記杭体と水平方向に相対変位可能な上部構造体の上部基礎と、
前記第１水平方向に延び前記第１水平方向に隣接する前記上部基礎に架設される第１鉄骨大梁と、
前記第２水平方向に延び前記第２水平方向に隣接する前記上部基礎に架設される第２鉄骨大梁と、
前記複数の杭体それぞれの杭頭部と前記上部基礎との間に設けられるすべり支承と、を有し、
前記すべり支承は、
前記上部基礎の下面に固定されたすべり板と、
前記杭体の杭頭部の上に固定され、前記すべり板の下面に沿って摺動可能なすべり材と、を有し、
前記上部基礎は、前記第１鉄骨大梁と前記第２鉄骨大梁との交差部に配置され、
前記交差部を囲むように配置され前記第１鉄骨大梁および前記第２鉄骨大梁と接合される鉄骨火打梁と、
前記交差部および前記鉄骨火打梁を埋設するコンクリートと、を有し、
前記第１水平方向と前記第２水平方向とは、直交し、
前記鉄骨火打梁は、前記第１水平方向および前記第２水平方向に対して４５°傾斜した方向に延びていて、
前記上部基礎の外形を鉛直方向から見た平面視形状は、各辺が前記第１水平方向および前記第２水平方向に対して４５°傾斜した方向に延びる正方形であり、
前記杭体の杭頭部に設けられたフーチングの外形を鉛直方向から見た平面視形状も、各辺が前記第１水平方向および前記第２水平方向に対して４５°傾斜した方向に延びる正方形である免震構造。
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|---|---|---|---|---|
| JP2006152669A (ja) | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Takenaka Komuten Co Ltd | 滑り支承免震構造物の建築構法 |
| JP3123177U (ja) | 2006-04-25 | 2006-07-06 | 大成建設株式会社 | 仮設通路 |
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