JPS59134230A

JPS59134230A - 免震杭

Info

Publication number: JPS59134230A
Application number: JP709983A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Tada; 多田　英之
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-01-18
Filing date: 1983-01-18
Publication date: 1984-08-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】イ、産業上の利用分野　　・本発明は上部構造である残物等の構造物を支持する杭に
地盤から伝わる地震のエネルギーを減少返せる免震杭に
利用される。

口、従来技術一般に、地中に打込まれて、建物等の上部構造を支える
杭打基礎の場合、摩擦杭と支持杭がある。摩擦杭はある
程度一様な稠密度の土中にかなり深く打込まれ、その埋
まっている長さに治った摩擦や杭をとシまく土の剪断に
よって、荷重を杭のまわりの土に伝える。従って、周囲
の地盤が沈下すれば、建物、杭共に地ｌに追随して沈下
する。これに対し′、支持杭は杭によって伝えられる圧
力強さに耐えられる硬い土層や。

基底岩盤に二重部構造からの荷重を伝えるものであシ、
杭のまわシの土層は軟弱である。従って、第１図に示す
ように杭＋１１　ｆｌｌ・・・の周囲の地盤（２）が沈
下しても杭（１）は下らず、建物（３）と地盤（２）の
間に隙間（４）が生じ、建物（３）は杭ｔｌ）　［１）
・・・で支えられるようＫなる。

このように、建物（３）が杭（１＋　ｆｌｌ・・・で支
えられる状態で地震が起きれば、第２図に示すように杭
ｆｌ）に大きな剪断応力（Ｓ）がかかり、杭頭（ｌ゛）
が破壊され、その結果不同沈下を起こして、建物（３）
が傾く。

実際、過去宮城系油地震でこのような不同沈下によシ高
層アパートが傾いた実例があり、これに基づき建設省よ
シ杭を太くすべき旨の指示が出されたことがある。

このように従来は杭頭を太く強固にすることにより耐剪
断力を増加させる方法が試みられていた。

本来、杭の生命は鉛直方向の支持にちり、水平抵抗はそ
の性質上あまシその機構と機能が明瞭でなく、又、工学
的定量性も困難である。

ハ、発明の目的本発明の目的は上部構造を支持する杭の杭頭をフレキシ
ブルにすることにより、杭頭が一定量の水平変位を吸収
できるようにし、上部構造の免震性と杭の保護を達成す
るものである。

二、発明の構成本発明に係る免震杭は、地中に打込まれ上部構造（３）
を支持する杭（１）の杭頭ｆｉｌと、前記上部構造（３
）の間に、複数の金属板（７）　＋７）・・・と外性板
ｆ８）（８）・・・を交互に垂直方向に重ね合せてなる
緩衝部材（６）を開花させ、前記緩衝部材（６）が一定
量の水平変位を吸収できるようにしたものである。

ホ、実施例建物の耐震設割法には構造物の此方を高める方法の他に
、動的に地震現象を考え、地盤から構造的に伝わる地震
のエネルギーを減じようとする免揉或いは開展構法と呼
゛ばれるものがある即ち、地中に打込まれ上部構造を支
持する杭の杭頭を、先に述べた如く太く強固にすること
によシ耐剪断力を高めることも杭の耐震設計法の一方法
でおるが、前記免震を利用するために、杭頭に成る程度
の土と上部溝°造との相対変形を許すような免震バネを
用いるか、又は第３図＜ａ＞に示すように杭頭ｆｌ）と
地盤（２）との間に隙間（５）を設けて、杭頭（１＋を
フレキシブルに作ることは効果的な工法である。つまシ
、第８図＜ａ＞の工法によれば、　（Ｄ）の部分におい
て杭頭（１）は可撓性を有し、上部構造（３）の水平変
位に応じて、第８図（ｂ）に示すように水平に撓むこと
によシ、杭頭ｔｌ）の破壊が防止されることになる。

そして、このような杭頭ｆｉ＋をフレキシブルに作る工
法を更に発展させたものとして、第５図に示すような本
発明に係る実施例がある。即ち、第５図に示すように、
本発明に係る免震杭は地盤（２）に載置される上部構造
（３）の底部に設けられた凹部（３１に、地盤（２）に
打込まれた杭＋１）を嵌入させ、杭ｆｉ＋と上部構造（
３）の間に第４図（ａ）、第４図（ｂ）に示す緩衝部材
としてのアイソレータ（隔離部材）（６）を挿入するこ
とよシ成り、アイソレータ（６）に一定量の水平変位を
吸収させるようにしたものである。

このアイソレータ（６）は前記免震或いはｆｊｌＪ震構
法と呼ばれる耐震設計法に基づき考案されたものである
が、その機構は建物の系としての周期を伸ばすことによ
り地震入力を減少するタイプのも゛のである。そして、
これは地震動に対して建物が受ける加速度応答値特性が
その系の周期が大きくなると減少するという一般的傾向
を利用しておシ、基礎部における局部的な処理にょυ、
この効果を、笑現する。本出願人はこのようなアイソレ
ータを用いた免震構造を出願しており、特公昭５７−７
１９６５号に示されている。

即ち、アイソレータ（６）は第４図（ａ）に示すように
鋼板等の金属（７）　ｈｉ・・・と、天然ゴムやネオプ
レンゴム等の薄い弾性板＋８）　（８１−・を交互に垂
直方向に重ね合わせ、各々を接着固定して形成したもの
で、第５図に示すように本発明の実施例において上部構
造（３）と杭（１１との間に、上部構造（３）を支持す
るように開花される。このアイソレータ（６）は鋼板の
間に薄いゴムを挿入口たため、大きな力が作用するとゴ
ムの部分で変形が生じる。

そして厚味が小さいので大きな鉛直バネ剛性と、ゴムの
剪、断変形による小さな水平バネ剛性を持つことになる
。尚、このアイソレータ（６）の各穏試作例に対する特
性試験の結果、材質及び寸法形状の選定により、鉛直バ
ネ棚性／水平バネ剛性が１５０〜８００の範囲で任意に
製作できることが確認され、水平方向への変形状態を示
す変形率（横方向変形長／総ゴム厚）が最大４００　ｑ
６まで大きくなっても、鉛直載荷能力を失わないことが
わかっている。このようなアイソレータ（６）を用いれ
ば構造物の系全体の周期を増大させるので、地震発生時
に上部構造に伝達される地質の入力加速度を減少させ、
同時に上部構造をほぼ剛体に近い並進運動を行なわせて
、地震動の入力エネルギーを吸収さぜることかできる。

従って、第５図に示すようなアイソレータ（６）を用い
た本発明に係る免震杭において、上部構、アイソレータ
（６）に一定量の水平変位を吸収させることにより、大
量の地震エネルギーを・アイソレータ（６）で吸収させ
ることが可能となり、上部構造（３）の免震性と杭＋１
）の保護の目的を達成することができるっ又、第５図に
おいて地震時、もしも（Ａ）部分が接触しておれば、こ
の部分の摩擦抵抗は大きな減衰効果を持ち、振動エネル
ギーの地下散逸の効果が期待できる。

尚、以上述べたよりな杭頭免爲工法は特に広範囲に群杭
として使用する場合に効果が大きいが、杭を数本使用す
る独立基礎にも適用できるへ、発明の効果本発明によれば上部構造と、これを支持する杭の杭頭の
間にアイソレータを挿入することにより、上部構造の一
定量の水平変位をアイソレータに吸収さぜるようにした
から、大量の地震エネルギーをアイソレータで吸収させ
ることが可能となり、上部構造の免震性と剪断力による
杭の破壊防止の目的を同時に達成することができる。又
、アイソレータと杭は上部構造下部に設けた凹部に嵌入
され、上部構造は地盤に直接載置されるため、地震時も
しも上部構造の基礎底と地盤とが部分的に接触していれ
ば、この部分の摩擦抵抗は大きな減衰効果を持ち、地震
の振動エネルギーの地下散逸の効果が期待される

【図面の簡単な説明】

第１図は建物の杭打基礎が支持杭の場合において周囲の
地盤沈下の模様の説明概略図、第２図は建物と地盤の間
に隙間がある場合において建物を支える杭の杭頭の剪断
亀裂の模様の説明概略図、第３図（ａ）は杭頭と周囲の
地盤の間に隙間を設けた杭の側面図で、第８図（ｂ）は
第８図（ａ）の杭に剪断力が加わった場合における杭頭
の動作の説明図、第４図＜ａ＞は本発明に係る免震杭の
アイソレータの側面図で、第４図（ｂ）はその平面図、
第５図゛は本発明に係る免震杭の使用形態を説明する側
面図である。ｆｉ＋・・・杭、　（１）・・・杭頭、　（３）・・・
上部構造、（６）・・・緩衝部材、　（７）・・・金属
板、　（８）・・・弾性板。第　１　図第３い齢３い（α）　　　　　　鵡３図（炒）第４願α）　　
　（−

Claims

【特許請求の範囲】

＋１）　　地中に打込まれ上部構造を支持する杭のを間
在させたことを特徴とする免震杭。