JPH093921A - 免震基礎および免震装置の取り換え方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 免震装置を介して建築物の上部構造体を支
持することにより、上部構造体に大きな地震動が伝達さ
れるのを防止する免震基礎において、建築物の完成時に
は免震装置の取り換えを行なうための特別な補強や部材
寸法の設定を行なうことなく、免震装置の取り換えが必
要となった場合には、構造部材の補強を簡単に行なっ
て、免震装置の取り換えを行なう。 【構成】 上部構造体の柱４の下端を支持する構造体
基部３を免震装置２上に構築する際に、ほぼ水平に貫通
するダクト６を設けておく。免震装置２の取り換えが必
要となったときには、このダクト６にＰＣ鋼材を挿通
し、プレストレスを導入して構造体基部３を補強する。
そして、免震装置２の両脇にジャッキを介装して上部構
造体を支持し、免震装置の取り換えを行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築物の上部構造体に
大きな地震動が伝達されるのを防止する免震基礎、およ
びこの免震基礎で用いられる免震装置の取り換え方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建築物の耐震性を向上する方法として、
免震構造とするものがある。これは、建築物の上部構造
体を基礎地盤に対して相対的に変位し得るように支持
し、上部構造体に大きな地震動のエネルギーが伝達され
ないようにした構造であり、例えば図６に示すような構
造が採用される。この免震構造物は、基礎杭１２０上に
固定基礎部１０１を設け、この上に免震装置１０２を介
して構造体基部１０３を支持し、更にその上に立ち上げ
られた柱１０４によって上部構造体を支持するものであ
る。

【０００３】上記固定基礎部１０１は、一般に鉄筋コン
クリートによって構築され、構造物から伝達される自重
および載荷重を支持し、基礎杭に伝達するものである。
免震装置１０２はこの固定基礎部１０１上に設置され、
この設置部分は上面が平坦となるように仕上げられた台
座となっている。なお、基礎地盤が強固で充分な支持力
を有する場合には、基礎杭を設けることなく、固定基礎
部は地盤上に直接支持され、この上に免震装置が設けら
れる。

【０００４】免震装置１０２は、上部構造体１０５の荷
重を支持し、上記固定基礎部１０１に伝達すると共に上
部構造体が固定基礎部１０１に対して相対的に変位する
のを許容するものであり、積層ゴムやスライド支承等が
用いられる。上部構造体１０５は各柱の下端に設けられ
た構造体基部１０３を介して免震装置１０２上に支持さ
れている。この構造体基部１０３は一般に鉄筋コンクリ
ートで構築され、上部構造体１０５の荷重を免震装置１
０２に伝達するのに充分な寸法及び部材厚を有するとと
もに、柱間で相対的に変位しないように梁１０６で互い
に連結されている。

【０００５】このような構造において、免震装置１０２
は上部構造体１０５（構造物の躯体）と同程度の耐用年
数を有するものが用いられ、通常は建築物の供用中に交
換する必要はない。しかし、例えば積層ゴムからなる免
震装置１０２では、合成ゴムを主材料とするためコンク
リート部材に比べると耐火性は劣り、供用中に発生した
火災によって損傷し、取り換える必要が生じることも考
えられる。

【０００６】免震装置１０２を取り換える場合は、構造
体基部１０３を仮に支持して持ち上げる必要があり、図
７に示すように免震装置１０２の周囲で構造体基部１０
３と固定基礎部１０１との間にジャッキ１０７を介挿
し、上部構造体１０５の荷重を仮受けする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、構造体
基部１０３には柱１０４から伝達される大きな鉛直方向
荷重が作用しており、免震装置１０２の周囲に介挿した
ジャッキ１０７で支持すると、構造体基部１０３に作用
する応力の分布が免震装置１０２で支持されているとき
とき異なったものとなる。このため、図８に示すよう
に、柱１０４の直下の位置で曲げとせん断とによるひび
われ１０８が生じたり、ジャッキ１０７で支持する部分
から側面に至るせん断ひびわれ１０９が生じる恐れがあ
る。このようなひびわれ発生の恐れに対し、構造体基部
１０３の部材寸法・部材厚を大きくしたり、鉄筋で充分
な補強を行うことによってひびわれの発生を回避するこ
とはできる。しかし、充分な補強を行うと材料費、作業
量が増加する。また、部材寸法を大きくすると材料費・
作業量の増加とともに基礎を構築するための掘削量も増
加して施工費が多大となる。これに対し、免震装置の取
り換えが必要となる可能性は小さく、このようなわずか
の可能性のために、部材寸法を大きくしたり、鉄筋の補
強を行って施工費を増大させることは合理的ではないと
いう問題が生じる。

【０００８】さらに、構造体基部１０３の寸法を大きく
すると、敷地を有効に利用することが難しくなるという
問題点もある。これは、次のような理由によるものであ
る。免震構造物では、免震装置で支持された部分が固定
基礎部および地盤に対して相対的に変位するのを許容す
る構造としておく必要があり、建築物の外周部は例えば
図９に示すような構造とされる。

【０００９】この構造では固定基礎部１０１から立ち上
げられたコンクリート壁体１１０で周囲からの土圧を支
持するとともに、コンクリート壁体１１０と構造体基部
１０３との間に遊間Ｄを設けて構造体基部１０３の水平
移動を許容している。そして構造体基部１０３の上部に
張り出し版１１１を設け、上記遊間を覆うとともに、地
盤上から建築物内への出入りを確保している。したがっ
て、構造体基部１０３の水平方向の寸法を拡大するとそ
の外側面１０３ａは柱の外側面１０４ａより大きく外側
に位置することになり、コンクリート壁体１１０および
張り出し版の先端１１１ａはさらに柱外側面と離れた位
置となる。これらが敷地境界線Ａより内側となるように
建築物の平面配置を決めなければならず、道路に面して
建築物を構築したり他の建築物と近接して構築すること
ができなくなり、市街地における敷地の有効利用が難し
くなる。

【００１０】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、建築物の完成時には免震装
置の取り換えを行うための特別な補強や部材寸法の設定
をすることなく、免震装置の取り換えが必要となった場
合には、構造部材の補強を行って、免震装置の取り換え
を容易に行うことができる免震基礎および免震装置の取
り換え方法を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、 基礎杭又は基礎地
盤上に設けられた固定基礎部と、 この固定基礎部上に
据え付けられた免震装置と、 該免震装置を介して前記
固定基礎部上に支持されたコンクリート部材で、建築物
の柱下端を支持する構造体基部とを有し、 前記構造体
基部に、ほぼ水平に貫通し、ＰＣ鋼材を挿通することが
できるダクトが設けられていることを特徴とする免震基
礎を提供するものである。

【００１２】請求項２に記載の発明は、 基礎杭又は
基礎地盤上に設けられた固定基礎部と、この固定基礎部
上に据え付けられた免震装置と、該免震装置を介して前
記固定基礎部上に支持されたコンクリート部材で、建築
物の柱下端を支持する構造体基部と、を備えた免震基礎
における免震装置の取り換え方法であって、 該免震
基礎の構築時に、ほぼ水平方向に前記構造体基部を貫通
し、ＰＣ鋼材を挿通することができるダクトを設けてお
き、 免震装置を取り換える必要が生じた時に、前記ダ
クトにＰＣ鋼材を挿通し、 このＰＣ鋼材に緊張力を導
入して、両端をコンクリートに定着し、 免震装置の周
囲で前記固定基礎部と構造体基部との間にジャッキを介
挿して前記構造体基部を持ち上げ、 既存の免震装置の
撤去および新たな免震装置の据え付けを行ない、 前記
構造体基部を降下して新たな免震装置の上に載置するこ
とを特徴とするものである。

【００１３】請求項１または請求項２の記載において、
上記免震装置は積層ゴムを用いたもの、摩擦スライド支
承を用いたもの、鋼球・鋼円柱体等の転動により上部構
造体の水平変位を許容するもの等を採用することがで
き、この他にも、上部構造体の相対的な変位を許容する
様々な構造の支承を用いることができる。上記ダクト
は、コンクリート中にシース、鋼管、樹脂管等を埋め込
むことによって形成することができ、その他の方法で形
成されるものであってもよい。また、ほぼ水平方向に直
線状に設けられるのが望ましいが、一部又は全部がゆる
やかな曲線状に設けられてもよい。

【００１４】

【作用】請求項１に記載の免震基礎では、構造体基部に
ほぼ水平方向に貫通するダクトが設けられているので、
免震装置の取り換えが必要になった際に、ＰＣ鋼材を挿
通し、プレストレスを導入して構造体基部を容易に補強
することができる。したがって、構造体基部は免震装置
の周囲部分のみで支持されるような事態を想定して設計
されていなくても、必要時にのみ補強を行なって構造体
基部を持ち上げ、ひびわれ等を生じることなく、安全に
免震装置の取り換えを行うことが可能となる。また、建
築物の耐用年数内に免震装置を取り換える必要が生じな
い場合には、免震装置の取り換えを想定した特別な措置
がダクトの形成等、わずかとなるので、無駄になる費用
は低く抑えられ、施工費用の増大を回避することができ
る。

【００１５】請求項２に記載の免震装置の取り換え方法
では、免震基礎の構築時にはＰＣ鋼材を挿通することが
できるダクトを設けておき、構造体基部の補強は免震装
置を取り換える必要が生じたときのみに行うので、建築
物の初期施工時における補強のための費用を極少ない額
に抑えることができる。一方、免震装置の取り換えの必
要が生じたときには、ＰＣ鋼材をダクトに挿通し、プレ
ストレスを導入するので、構造体基部が補強され、構築
時には免震装置の取り換えを想定した部材寸法の設定、
補強が行われていなくても、ジャッキで持ち上げ、免震
装置の取り換えを行うことができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は、請求項１に記載の発明の一実施例である免
震基礎を示す部分断面図である。この免震基礎は、場所
打ちコンクリートからなる基礎杭２０上に設けられた固
定基礎部１と、その上に据え付けられた免震装置２と、
この免震装置２によって支持された構造体基部３とを有
し、この構造体基部３上に柱４が立ち上げられている。
このような基礎の構造は建築物を支えるすべての柱の下
端に設けられ、構造体基部３は隣接するものとそれぞれ
基礎梁５で連結されている。また、固定基礎部１は杭頭
部上で部材厚を増大し、免震装置２を載置する台座が形
成されており、その他の部分はほぼ一様な部材厚の連続
版となっている。

【００１７】上記固定基礎部１と構造体基部３とは鉄筋
コンクリートで構成され、鉄筋によって必要な補強がな
されており、構造体基部３にはさらに、側面から反対側
の側面へ貫通する複数のダクト６が設けられている。こ
のダクト６は帯状の鋼薄板をスパイラル状に接続したシ
ースをコンクリート中に埋め込むことによって形成され
たものであり、内径は４０ｍｍで外径が３２ｍｍのＰＣ
鋼棒を一方の側面から挿通することができるようになっ
ている。

【００１８】上記免震装置２は耐候性の合成ゴムと鋼板
とを交互に積層して接着したものであり、上下面には固
定基礎部１又は構造体基部３へ取り付けるための鋼板２
ａが接合されている。このような免震装置２は、合成ゴ
ムの弾性変形により、上部構造体の変位を許容するもの
であり、変形したときには弾性力によって復元力を付与
するものである。また、中心位置には上下方向に鉛から
なる芯材（図示しない）が配設されており、鉛の塑性変
形によってエネルギーを吸収し、上部構造体の振動を減
衰するようになっている。

【００１９】次に、請求項２に記載の発明の一実施例で
あって、図１に示す免震基礎における免震装置の取り換
え方法について説明する。一般に免震装置は、建築物自
体と耐用年数がほぼ同程度のものが用いられ、供用期間
中に取り換える必要はないが、火災等により取り換える
必要が生じた場合は次のような工程によって取り換えを
行う。

【００２０】まず、構造体基部３に設けられたダクト６
にＰＣ鋼棒を挿通し、両端部に定着板７・ナット８を係
合する。そして、図２に示すように油圧ジャッキ９によ
ってＰＣ鋼棒に緊張力を導入し、構造体基部３のコンク
リートにプレストレスを付与する。次に、図３に示すよ
うに、免震装置２の周囲で構造体基部３と固定基礎部１
との間にジャッキ１０を介挿し、上部構造体を持ち上げ
る。ジャッキ１０によって上部構造体の荷重をすべて支
持した状態において、既存の免震装置２を撤去する。こ
のとき構造体基部３は、図４に示すように両端部で支持
され、構造体基部３のコンクリート・鉄筋に作用する応
力の分布は、免震装置２で支持されているときと著しく
異なるものとなるが、上記プレストレスの導入によって
補強されており、ひびわれの発生が防止される。その
後、新たな免震装置を介挿し、上部構造体を免震装置上
に降下させて、全荷重を免震装置で支持させる。そし
て、ジャッキ１０の撤去、プレストレスの解放・ＰＣ鋼
棒の撤去を行って、免震装置の取り換え工程を終了す
る。

【００２１】上記工程は、柱下端に設けられたすべての
免震装置について同時に行われるが、取り換えが必要と
認められない免震装置については、取り換え作業は行わ
ず、ジャッキで持ち上げた後そのまま降下させることが
できる。また、構造体基部の持ち上げ量が不均等となっ
ても上部構造体に構造上の悪影響を及ぼさないことが確
認されている場合には、一部の免震装置について上記全
工程を行わないものとすることもできる。

【００２２】なお、本発明は、免震装置の取り換え時に
免震装置上の構造体基部を容易に補強することができる
免震基礎および免震装置の取り換え方法に係るものであ
るが、免震装置を支持する固定基礎部についても補強が
必要となる場合には、図５に示すように該固定基礎部に
もＰＣ鋼材を挿通するダクト１１を設けておき、構造体
基部と同様に補強することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
免震基礎、又は請求項２に記載の免震装置の取り換え方
法では、構造体基部を貫通するダクトにＰＣ鋼材を挿通
し、プレストレスを導入して構造体基部を容易に補強す
ることができる。したがって、構造体基部は免震装置の
周囲部分のみで支持されるような事態を想定して設計さ
れていなくても、必要時にのみ補強を行なって、安全に
免震装置の取り換えを行うことが可能となる。また、建
築物の耐用年数内に免震装置を取り換える必要が生じな
い場合は、免震装置の取り換えを想定した特別な措置が
ダクトの形成等に限定されているので、無駄になる費用
は低く抑えられ、施工費用の増大を回避することができ
る。したがって、供用期間中に免震装置を取り換えると
いった可能性の小さい事態に対して多くの費用を割くの
を回避し、施工費を低減するとともに、免震装置の取り
換えが必要な事態が生じたときには、構造体基部を容易
に補強することができ、免震装置の取り換えが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明の一実施例である免震基
礎を示す概略断面図である。

【図２】請求項２に記載の発明の一実施例である免震装
置の取り換え方法を示す概略図である。

【図３】請求項２に記載の発明の一実施例である免震装
置の取り換え方法を示す概略図である。

【図４】請求項２に記載の発明の一実施例である免震装
置の取り換え方法を示す概略図である。

【図５】請求項１に記載の発明の他の実施例である免震
基礎を示す概略断面図である。

【図６】従来の免震構造物を示す概略構成図である。

【図７】従来から知られている免震装置の取り換え方法
を示す概略図である。

【図８】従来の免震装置の取り換え方法における問題点
を示す概略図である。

【図９】従来の免震基礎における問題点を示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１ 固定基礎部 ２ 免震装置 ３ 構造体基部 ４ 柱 ５ 基礎梁 ６ ダクト ７ 定着板 ８ ナット ９ 油圧ジャッキ １０ ジャッキ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有馬 文昭 東京都新宿区荒木町13番地の４ 住友建設 株式会社内 (72)発明者 蔵田 富雄 東京都新宿区荒木町13番地の４ 住友建設 株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基礎杭又は基礎地盤上に設けられた固
   定基礎部と、 この固定基礎部上に据え付けられた免震装置と、 該免震装置を介して前記固定基礎部上に支持されたコン
   クリート部材で、建築物の柱下端を支持する構造体基部
   とを有し、 前記構造体基部に、ほぼ水平に貫通し、ＰＣ鋼材を挿通
   することができるダクトが設けられていることを特徴と
   する免震基礎。
2. 【請求項２】 基礎杭又は基礎地盤上に設けられた固
   定基礎部と、この固定基礎部上に据え付けられた免震装
   置と、該免震装置を介して前記固定基礎部上に支持され
   たコンクリート部材で、建築物の柱下端を支持する構造
   体基部と、を備えた免震基礎における免震装置の取り換
   え方法であって、 該免震基礎の構築時に、ほぼ水平方向に前記構造体基部
   を貫通し、ＰＣ鋼材を挿通することができるダクトを設
   けておき、 免震装置を取り換える必要が生じた時に、前記ダクトに
   ＰＣ鋼材を挿通し、 このＰＣ鋼材に緊張力を導入して、両端をコンクリート
   に定着し、 免震装置の周囲で前記固定基礎部と構造体基部との間に
   ジャッキを介挿して前記構造体基部を持ち上げ、 既存の免震装置の撤去および新たな免震装置の据え付け
   を行ない、 前記構造体基部を降下して新たな免震装置の上に載置す
   ることを特徴とする免震装置の取り換え方法。