JPH0337606B2 - - Google Patents

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JPH0337606B2
JPH0337606B2 JP18599585A JP18599585A JPH0337606B2 JP H0337606 B2 JPH0337606 B2 JP H0337606B2 JP 18599585 A JP18599585 A JP 18599585A JP 18599585 A JP18599585 A JP 18599585A JP H0337606 B2 JPH0337606 B2 JP H0337606B2
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JP
Japan
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ground
pile body
steel pipe
concrete
pile
Prior art date
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Expired
Application number
JP18599585A
Other languages
English (en)
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JPS6245835A (ja
Inventor
Takanori Sato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimizu Construction Co Ltd
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimizu Construction Co Ltd filed Critical Shimizu Construction Co Ltd
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Priority to US06/886,540 priority patent/US4707956A/en
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、剛構造建築物を支持するための免
震基礎構造に関するものである。
〔従来の技術〕
免震構造には、各種免震装置を備えた様々なも
のがあるが、それらは、いずれも構造物の固有周
期を長くして地震の周期からそれを大きくずらし
たり、ダンパやダツシユポツト等を用いてエネル
ギーの逸散をはかり、減衰定数を大きくする等の
原理に基いており、それらを応用したものであ
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、従来の免震装置は、ゴム、オイル、
鉄等の材料で構成されているため、バクテリア腐
敗や腐食等が発生して耐久性に欠けること、摩擦
系の部分が地盤と建造物との間に生じる大きな相
対変形や、経年変化に対して信頼性が欠けること
等の欠点があつた。
この発明は、上記事情に鑑してなされたもの
で、構成材料が腐敗や腐食、経年変化等に対して
耐久性、信頼性を有するものであり、また、より
大きな免震効果を得ることのできる免震基礎構造
を提供することを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、上記の問題点を解決するものであ
つて、鋼管と鋼管内充填コンクリートとが非付着
状態にあるアンボンド型充填鋼管コンクリートに
より構成された複数の杭本体を、上端を地上に露
出した状態で地盤中に挿入し、これら杭本体の上
部には、それぞれ杭本体を囲んで杭本体を地盤か
ら縁切りし、かつ杭本体との間に空間を形成する
筒状のケーシングを配設し、一方各杭本体の上端
は、上部構造物が載置される基礎版で連結し、か
つこの基礎版を水平方向変位可能に地盤から浮い
た状態で配置したことを特徴としている。
〔この発明の原理〕
従来より多くの研究者の間で「First−Soft−
Story説」という考え方が唱えられている。
この考え方は、構造物の最下層だけを部分的
に、水平方向に柔構造にすることによつて、構造
物全体の固有周期を長くして、免震効果を有する
というものである。これを地盤に置き換えれば、
硬質地層(岩盤等)の上部に非常な軟質地層(粘
土層、砂質層)が重なつた地層を持つ地盤が天然
の免震構造となる。
ここで、上記「First−Soft−Story説」につい
て第2図、第3図を参照しながら簡単に触れてみ
ることにする。第2図に示すように、免震構造を
持つ地盤であつて、地表から軟質地層1を介して
硬質地層2に杭3を打設し、その杭3の上部に建
造物4を設けた構造物を想定してみる。第3図
は、第2図において地盤1,2と建造物4とによ
つて構成される振動系の杭3の部分をモデル化し
たものである。
上記の地盤に構築された構造物に地震波が到達
すると、下記の現象が起こる。
(i) 単純に考えて、直接硬質地層2に載つている
場合と比べて、固有周期が{(ls+lc)/ls}3/2
倍長くなる可能性がある。
(ii) 上部建造物4から帰つてきたエネルギーは、
軟質地層1において逸散する。
この発明は、上記の「First−Soft−Story説」
をさらに進めて天然の免震構造を持つ地盤をあく
までも人工的に作りだそうとするものであり、建
造物への地震入力そのものを小さくすると同時
に、エネルギーの逸散減衰をはかり、上部構造物
の構造設計を容易にしようとするものである。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を第1図を参照して
説明する。
図中Sは、建築物が立つ地盤である。この地盤
には、建築物の平面形状に合わせて周囲より一段
掘り下げられた根切り空間S1が設けられてい
る。そして、この根切り空間S1の下方地盤に対
して、杭本体10が上端を空間S1内に露出した
状態で、間隔的に複数地盤S1中に挿入されてい
る。杭本体10は、型枠を兼ねる鋼管の中にコン
クリートを充填したもので、特に鋼管の内面にパ
ラフイングリス、ワセリン、オイル等を塗布し
て、鋼管と鋼管内充填コンクリートとを非付着
(アンボンド)状態になしたものである。
このようなアンボンド型の充填鋼管コンクリー
トにより構成された杭本体10の上部には、それ
ぞれ杭本体10を囲んで杭本体10を地盤Sから
縁切りし、かつ杭本体10との間に空間11を形
成する筒状のケーシング12が配設されており、
前記空間11内には、常温で柔らかいアスフアル
ト等の粘性体13が充填されている。
また、各杭本体10の上端は、根切り空間S1
内に位置し地盤Sから浮いた状態に配置された基
礎版14により連結され、この基礎版14上には
上部構造物15が載置されている。基礎版14
は、周囲地盤Sとの間に間隔を存する大きさのも
ので、水平方向に変位可能な状態で支持されてい
る。また、根切り空間S1には、基礎版14の変
位の支障にならないアスフアルト等の粘性体16
が、基礎版14と周囲地盤Sとの間の空間を埋め
るように充填されている。粘性体16として、ア
スフアルトを用いた場合には、アスフアルトが可
燃性のものであることから、図のように、アスフ
アルトの上に水17を張つて池を作り、火災防止
を図ることが望ましい。
このような基礎構造を施工するには、まず根切
りを行なつて根切り空間S1を形成し、ついで根
切り空間S1の下方地盤に対して杭用の孔を掘削
する。その際、孔上部は大径に掘削し、その大径
にした上部にケーシング12を貫入し、それか
ら、杭本体10をケーシング12内に同心的に挿
入する。杭本体10の挿入は、予め鋼管内にコン
クリートを充填したものを挿入てもよいし、先に
鋼管を挿入し、ついで鋼管内にコンクリートを現
場打設するようにしてもよい。ついで、杭本体1
0とケーシング12の間の空間11に粘性体13
を充填し、基礎版14を配置し、その上に上部構
造物15を構築する。なお、根切り空間S1への
粘性体16の充填は、基礎版14の施工に先立つ
て行なえばよい。
上記の基礎構造は、「First−Soft−Story説」
に従う天然の免震構造を人工的に作り出したもの
であり、免震機能を有する。そのため、地震が発
生して地震波がこの付近の地盤に到達しても、構
造物の固有周期が、地震の周期から大きくずれて
いるため、わずかな地震力が入力される程度とな
り、また、上部構造物15から帰つて来たエネル
ギーも粘性体13及び16により逸散されること
になる。
したがつて、この免震基礎構造の上部に構築さ
れた上部構造物15は、地震の影響を余り受ける
ことがなく、その構造設計を容易に行なうことが
でき、たとえば、レンガ構造等の組積構造で構築
することもできる。
また、この基礎構造では、杭本体10として、
アンボンド型充填鋼管コンクリートを用いてい
る。アンボンド型充填鋼管コンクリート構造は、
特願昭60−42979号(特開昭61−204455号公報)
明細書に示すように、従来の、単にコンクリート
を鋼管内に充填した充填鋼管コンクリート構造と
は次のように作用が違う。
すなわち、従来のものは、鋼管とコンクリート
が一体になつているので、軸方向の圧縮力が作用
した場合、鋼管はコンクリートと一体的に歪み、
大きく歪んだ場合、鋼管はミーゼスの降状条件を
越えたり、局部的な座屈を発生したりする。した
がつて、鋼管によるコンフアインド効果でコンク
リートの耐力上昇を十分期待できるものであるに
も拘わらず、実際従来の充填鋼管コンクリート構
造は鋼管の軸方向強度の制限から、その作用を十
分期待することができず、耐力が余り高くない。
これに対し、アンボンド型充填鋼管コンクリー
ト構造においては、軸方向圧縮力が鋼管内コンク
リートに作用して、それが所定の圧縮強度を越え
てコンクリートに大きな軸歪を生じるとともに、
横歪が急激に増加しても、鋼管はコンクリートと
付着していないから、軸方向に変形自由であり、
鋼管には軸歪がほとんど生じず、コンクリートの
横歪に抵抗するコンフアインド効果を十分発揮し
得ることになる。したがつて、アンボンド型充填
鋼管コンクリートは、高い軸方向耐力が確実に保
証される。
このような、圧縮濃度の高いアンボンド型充填
鋼管コンクリートを、杭本体10として用いてい
るから、杭本体10の上端に基礎版14を浮いた
状態で支持することができ、その上の上部構造物
15の荷重に耐えることができるのである。
なお、粘性体13,16としては、アスフアル
ト以外に、ベントナイト液、オイル、空気を利用
することができる。また、粘性体13,16の代
わりに、滑つたり、自身が壊れたりすることによ
り、エネルギーを消散させる粒状体を充填しても
よい。粒状体として適当なものに、軽量骨材、軽
石がある。
〔発明の効果〕
この発明は、上記の構成を有することから、従
来の免震装置に比べより大きな免震効果を得るこ
とが可能であると共に、腐敗、腐食、経年変化等
に対しても耐久性、信頼性のある構造物として構
造設計を行うことができる。
また、杭本体を圧縮耐力の高いアンボンド型充
填鋼管コンクリートで構成し、基礎版を浮いた状
態で支持しているので、フーチンを介さずに上部
構造物を支持くることができ、低コストで施工で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の側断面図、第2
図は天然の免震構造地盤に構造物を設けた状態を
示す図、第3図は第2図の振動系の一部分をモデ
ル化した説明図である。 10……杭本体、11……空洞、12……ケー
シング、13……粘性体、14……基礎版、15
……上部構造物、16……粘性体、17……水、
S……地盤、S1……根切り空間。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 鋼管と鋼管内充填コンクリートとが非付着状
    態にあるアンボンド型充填鋼管コンクリートによ
    り構成された複数の杭本体が上端を地上に露出し
    た状態で地盤中に挿入され、これら杭本体の上部
    には、それぞれ杭本体を囲んで杭本体を地盤から
    縁切りし、かつ杭本体との間に空間を形成する筒
    状のケーシングが配設され、一方各杭本体の上端
    は、上部構造物が載置される基礎版で連結され、
    かつこの基礎版は水平方向変位可能に地盤から浮
    いた状態に配置されていることを特徴とする免震
    基礎構造。
JP18599585A 1985-08-12 1985-08-24 免震基礎構造 Granted JPS6245835A (ja)

Priority Applications (2)

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JP18599585A JPS6245835A (ja) 1985-08-24 1985-08-24 免震基礎構造
US06/886,540 US4707956A (en) 1985-08-12 1986-07-16 Earthquake insulating building structure

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JP18599585A JPS6245835A (ja) 1985-08-24 1985-08-24 免震基礎構造

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JPS6245835A JPS6245835A (ja) 1987-02-27
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CN105113500A (zh) * 2015-08-14 2015-12-02 中冶沈勘工程技术有限公司 一种变置换率桩体复合地基的制备方法

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