免震装置取付構造

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【発明の名称】	免震装置取付構造
【発明者】	【氏名】奥本英史【氏名】高橋良典【氏名】櫻川典男【氏名】高畑顯信
【要約】	【課題】手間を掛けずに迅速に免震装置を設置できるようにする。【解決手段】柱Ｐの長手方向での一部に、横揺れエネルギーを吸収自在な免震装置３を取り付けてある免震装置取付構造において、柱Ｐの免震装置取付側端部５・６に嵌合自在な有底筒７を、免震装置取付側端部に嵌合させてボルト固定し、有底筒７の底部７Ａに、免震装置３を取り付けてある。

【特許請求の範囲】
【請求項１】柱の長手方向での一部に、横揺れエネルギーを吸収自在な免震装置を取り付けてある免震装置取付構造であって前記柱の免震装置取付側端部に嵌合自在な有底筒を、前記免震装置取付側端部に嵌合させてボルト固定し、前記有底筒の底部に、前記免震装置を取り付けてある免震装置取付構造。
【請求項２】前記有底筒のボルト固定部は、前記有底筒の筒部に設けてある請求項１に記載の免震装置取付構造。
【請求項３】前記筒部は、多角形筒で構成してあり、前記ボルト固定部は、多角形の辺における中間部に配置してある請求項２に記載の免震装置取付構造。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、柱の長手方向での一部に、横揺れエネルギーを吸収自在な免震装置を取り付けてある免震装置取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の免震装置取付構造としては、各種存在するが、ここでは、二つを例に挙げて説明する。まず、第一番目の技術であるが、既存建物の免震化工事を例にとって説明すると、図７に示すように、柱Ｐの中間部を、所定高さにわたって斫（ハツ）って除去し、上柱Ｐｕの下端面５、及び、下柱Ｐｄの上端面６それぞれの斫り（ハツリ）面部に、連結強度確保するためにアンカー２０を埋設し、続いて、免震装置取付用端面プレート２１を、下柱Ｐｄの上端面６から離間する状態に配置し、前記端面プレート２１と前記上端面６との間の隙間に、固定用充填材１２を充填して、その硬化によって固定されるものである。そして、前記端面プレート２１には、予め、裏面側に、連結強度確保用の複数のスタッド２２や、免震装置取付用の袋ナット２３が設けてあり、それらが前記充填材１２と一体化することで、端面プレート２１と下柱Ｐｄとが強固に連結される。端面プレートが取り付けられた後、免震装置３を載置して、前記袋ナット２３にネジ止めされる。続いて、免震装置３上に別の端面プレート２１を取り付けた後、その端面プレート２１と前記下端面５との間の隙間に、固定用充填材１２を充填して、その硬化によって取付が完了する。即ち、地震時における下柱Ｐｄから上柱Ｐｕへの力の伝達は、まず、下柱Ｐｄの前記アンカー２０・充填材１２・スタッド２２・袋ナット２３・端面プレート２１を介して免震装置３に伝わり、上柱Ｐｕの端面プレート２１・袋ナット２３・スタッド２２・充填材１２・アンカー２０を介して免震装置３から上柱Ｐｕに伝わる。また、第二番目の技術であるが、図８に示すように、上述の第一番目の従来技術と同様に、端面プレート２１を設けると共に、免震装置３の端面フランジ３ｄ部と、前記端面プレート２１とが合わさるように配置し、両者の端縁部どうしを外方から帯状プレート２４で包囲することでずれ止め効果を発揮するようにし、前記帯状プレート２４を柱Ｐに取り付けしてあるものである（特開平１１－８１７３４号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の第一番目の免震装置取付構造によれば、端面プレートを柱と一体化するために、両者間にアンカーやスタッド、袋ナット等の配置空間が相当量必要となり、それに伴って、柱の斫（ハツ）り量が多くなる。斫り量が多くなると言うことは、それだけ斫り手間が掛かると共に、斫った廃棄物量も多いから処理に手間が掛かる。更には、斫った後の充填材の量も多く必要となる。即ち、免震装置の設置に手間と時間が掛かると共に、コスト高になり易い問題点がある。また、上述した従来の第二番目の免震装置取付構造によれば、帯状プレートを使用するから免震装置のずれ止め効果が向上するため、第一番目の免震装置取付構造に比べて、アンカーやスタッドを軽減できるものの、端面プレートとは別に帯状プレートを用意して取り付けなければならないから、帯状プレートを前記端面フランジ・端面プレートの大きさに精度良く合わせて加工する必要があると共に、端面フランジ・端面プレート相互の外形仕上げ寸法をも精度良く揃えておく必要があり、余分な加工手間と時間が掛かる問題点がある。
【０００４】従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、手間を掛けずに迅速に免震装置を設置できる免震装置取付構造を提供するところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の特徴構成は、図４～６に例示するごとく、柱Ｐの長手方向での一部に、横揺れエネルギーを吸収自在な免震装置３を取り付けてある免震装置取付構造において、前記柱Ｐの免震装置取付側端部５・６に嵌合自在な有底筒７を、前記免震装置取付側端部に嵌合させてボルト固定し、前記有底筒７の底部７Ａに、前記免震装置３を取り付けてあるところにある。
【０００６】請求項１の発明の特徴構成によれば、有底筒の底部が、従来の端面プレートの機能を果たすと共に、有底筒の筒部は、柱とのずれ止め機能を果たすことができ、従来のように、アンカーやスタッドや帯状プレート等の部材を使用しなくても免震装置の安定設置を叶えることが可能となる。そして、従来に比べて部品点数を少なくできるから、全体とした取扱性が向上すると共に、柱の端部に、前記有底筒を嵌合取り付けするだけの簡単な作業で、柱端面処理を完了することができるから、柱端面処理作業を効率よく実施でき、短期間のうちに免震装置の取り付けを行うことが可能となる。また、従来のように、多数のアンカーやスタッド等を使用する必要がないから、それらを配置する空間も必要なくなり、柱の斫り量を、必要最小限度に抑えることができ、より作業効率の向上と、コストダウンを叶えることが可能となる。
【０００７】請求項２の発明の特徴構成は、図４～６に例示するごとく、前記有底筒７のボルト固定部９は、前記有底筒７の筒部７Ｂに設けてあるところにある。
【０００８】請求項２の発明の特徴構成によれば、請求項１の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、柱と免震装置との必要な取付強度から、固定用ボルトの使用ボルト数が求められるが、ボルト数が多く必要な場合であっても、前記筒部の長さを増せば、ボルト固定部も広く確保でき、それら多くの固定用ボルトを適切な間隔を保った状態で配置することが可能となる。更には、免震装置を取り付けた後からでも、増しボルトを設置することも可能となる。即ち、ボルト配置計画上の自由性が向上し、設計し易くすることができる。また、ボルト固定作業は、柱の側方から実施できるから、無理な姿勢をとることなく効率よく実施することが可能となる。
【０００９】請求項３の発明の特徴構成は、図４～６に例示するごとく、前記筒部７Ｂは、多角形筒で構成してあり、前記ボルト固定部９は、多角形の辺における中間部に配置してあるところにある。
【００１０】請求項３の発明の特徴構成によれば、請求項１又は２の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、例えば、柱の構造が鉄骨鉄筋コンクリート造の場合、多角形柱の多角形角部分には、構造鉄筋が集中して配置されているのが一般的であり、本発明の場合、多角形の辺における中間部にボルト固定部を形成してあるから、固定用ボルトが、前記構造鉄筋と干渉するのを防止でき、無理のない断面計画を実施することが可能となる。
【００１１】尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
【００１３】図１～２は、本発明の免震装置取付構造を取り入れてある建物Ｂを示すものであり、この建物Ｂは、建物完成後に、建物の使用状態を維持しながら、並行して柱の中間部に免震装置３を設置して免震化を図ってある（所謂、居ながら免震）ものである。前記建物Ｂは、地下一階、地上八階、塔屋三階からなる鉄骨鉄筋コンクリート構造で構成され、横揺れエネルギーを吸収自在な特定階Ｓを地上一階層Ｆ１に設けてある。これは、上述の通り、建物の使用状態を維持するために、免震化工事を地上一階層Ｆ１で集中的に実施し、他階層においては、工事中も通常通り使用できるようにするために設定されている。又、建物Ｂは、全階層を通じて複数の柱・梁・スラブからなる建物構造部１によって構成してある。
【００１４】前記特定階Ｓを除く他の階層は、通常設計による柱（以後、一般柱という）Ｐ１を、図２に示すように、平面図における横列と縦列との交点に配して構成してある。
【００１５】前記特定階Ｓについては、各柱の配置は他の階層と同様であるが、柱の構成を異ならせて地震の横揺れエネルギーを吸収できるように構成してある。具体的には、長手方向の中間部に免震装置３を介在させた免震柱Ｐ２で構成してある。
【００１６】前記免震装置３は、図３に示すように、金属製薄板３ａとゴム製薄板３ｂとを交互に積層させて一体化し、夫々の薄板３ａ・３ｂどうしが横方向に層間変位自在に形成してあることによって、前記免震柱Ｐ２の上端部と下端部との横方向相対移動に抵抗しながら追従し、免震効果を発揮できるように構成してあるものである。尚、前記各薄板３ａ・３ｂの中央部には、夫々を貫通する状態に鉛製の棒状体３ｃを設けてあり、前記各薄板３ａ・３ｂの層間変位に対するダンパー効果をより増強できるように構成してある。また、上下端部には、免震装置胴部分より一回り大きな金属製端面フランジ部３ｄを一体的に設けてある。この端面フランジ部３ｄの縁部には、柱体へのボルト固定のためのボルト挿通孔３ｅを、複数設けてある。前記免震装置３を介在させてある部分を免震部４という。
【００１７】次に、免震装置３の取付構造について詳しく説明する。前記免震柱Ｐ２は、図５に示すように、元々、上下に連続した柱Ｐを、前記免震装置３を設置しようとする部分（前記免震部４）を切断除去し、免震部４より上に残った上柱Ｐｕと、免震部４より下に残った下柱Ｐｄとに分断してある。そして、免震装置３の取付側端部となる上柱Ｐｕの下端部５、及び、下柱Ｐｄの上端部６に、夫々、嵌合状態に取り付けられた金属製の有底筒７を介して前記免震装置３が設置され、横揺れエネルギーを吸収自在な免震柱が構成されている。
【００１８】前記有底筒７は、図４に示すように、上側に配置されるものも、下側に配置されるものも同形状の有底四角筒に形成してあり、底部７Ａと、筒部７Ｂとから構成されている。
【００１９】前記底部７Ａには、前記免震装置３を取り付けるための複数のボルト穴７ａが設けてあると共に、そのボルト穴７ａに連通する状態に、裏面側に突出したナット７ｂが固着してあり、前記免震装置３のボルト挿通穴３ｅを通した取付ボルト８を、前記ボルト穴７ａを通して前記ナット７ｂに螺合させて締め付けることで、免震装置３を取り付けることができるように構成されている。
【００２０】前記筒部７Ｂは、図４・５に示すように、柱外周面に沿う四角筒に形成してあり、四角形の各辺中間部には、複数のボルト挿通孔（ボルト固定部に相当）９を設けてあり、予め柱Ｐの側部に埋め込まれたアンカー１０への固定ボルト１１を挿通できるように構成してある。従って、有底筒７を柱Ｐ端部に嵌合させて、前記ボルト挿通孔９を通してアンカー１０に固定ボルト１１を螺合させることによって、有底筒７は、柱Ｐに固定される。尚、前記ボルト挿通孔９を形成してある各辺中間部に比べて、それ以外の部分は、柱軸芯方向の寸法を短く設定してあり、鋼材使用量の低減を図ってある。また、有底筒７と柱Ｐとの嵌合隙間には、無収縮モルタル（又は、合成樹脂）等の充填材１２が注入されており、相互の一体性をより向上させてある。一方、前記柱Ｐとボルト挿通孔９との位置関係を見ると、図４の断面図に示すように、柱断面内には、中央部に十字断面形状の鉄骨１３が位置し、四隅部分に鉄筋１４が位置しているわけであるが、前記ボルト挿通孔９は、それら鉄骨１３や鉄筋１４を避けた位置に設定されている。
【００２１】次に、免震装置３の設置手順について簡単に説明する。
［１］柱Ｐを、切断して前記免震部４に相当する部分を除去すると共に、上柱Ｐｕ・下柱Ｐｄの側面部所定位置に、アンカー１０設置用の穴を形成しておく（図６（イ）参照）。
［２］下柱Ｐｄの上端部６に有底筒７を嵌合させ、前記ボルト穴７ａを通して前記穴にアンカー１０を埋設すると共に、固定ボルト１１をアンカー１０に螺合して有底筒７を固定する。そして、柱と有底筒７との隙間に充填材１２を注入する（図６（ロ）参照）。
［３］上柱Ｐｕの下端部５に有底筒７を嵌合配置した状態で仮止めしておき、両有底筒７・７間に、免震装置３を挿入し、下側の有底筒７に取り付ける。
［４］免震装置３と上側の有底筒７とを一体取り付けして、前記上側の有底筒７を上柱Ｐｕにボルト固定する。そして、柱Ｐと有底筒７との隙間に充填材１２を注入する（図６（ハ）参照）。尚、柱Ｐの切断にあたっては、上層階の荷重は、当然の事ながら、別の手段で支持した状態で実施するものである。
【００２２】当該建物構造によれば、地震が発生した場合、横揺れに追従しやすい前記地上一階層Ｆ１が前記免震装置３によってそのエネルギーを吸収することによって、地上二階層Ｆ２以上の階層への横揺れを低減することが可能となる。更に、免震装置３の設置作業においては、前記有底筒７を柱の切断端部に嵌合取り付けしてそれらにわたって免震装置３を取り付けるだけの簡単な作業によって実施できるため、非常に効率よく、且つ、スピーディーに免震化工事を進めることが可能となる他、柱の斫り量を最小限に抑えて、斫り手間の軽減や、廃棄物の低減によって、コストダウンを図ることも可能となる。
【００２３】〔別実施形態〕以下に他の実施の形態を説明する。
【００２４】〈１〉前記建物は、先の実施形態で説明した鉄骨鉄筋コンクリート構造に限るものではなく、例えば、鉄筋コンクリート造や鉄骨造や鋼管コンクリート造であってもよい。また、柱そのものは、四角形に限るものではなく、他の多角形や、円柱であってもよい。柱の配置についても、先の実施形態で説明した矩形配置に限るものではない。そして、特定階Ｓにおける柱Ｐの構成は、先の実施形態で説明したように免震柱Ｐ２のみによる構成に限定されるものではなく、例えば、免震柱Ｐ２と一般柱Ｐ１との併用であってもよい。
〈２〉免震装置３は、地上一階層Ｆ１に設けられるものに限るものではなく、それ以外の階層に設けてあってもよい。
〈３〉前記有底筒７は、先の実施形態で説明したように、筒部７Ａの長さ寸法が、辺中間部が、辺端部に比べて大きく設定してあるものに限らず、例えば、全周にわたって同じ長さに形成してあるものであってもよい。
〈４〉前記有底筒７は、先の実施形態で説明したように、裏面側にナット７ｂを設けてあるものに限らず、例えば、底部７Ａの肉厚が大きい場合には、ボルト穴７ａに、前記取付ボルト８が螺合自在な雌ネジを形成して、ナット７ｂを省略する構成とすることも可能である。
〈５〉前記有底筒７は、前記柱Ｐの外径寸法に合わせて形成するにあたり、柱Ｐの外周面との間に、若干の隙間を形成してあれば、嵌合操作をよりスムースに実施することができる。但し、この場合は、前記隙間にも前記充填材１２を充填しておく必要があり、そうすることによって、柱と有底筒との一体性が向上する。

【出願人】	【識別番号】０００００３６２１【氏名又は名称】株式会社竹中工務店
【出願日】	平成１２年５月３０日（２０００．５．３０）
【代理人】	【識別番号】１００１０７３０８【弁理士】【氏名又は名称】北村修一郎
【公開番号】	特開２００１－３３６３０２（Ｐ２００１－３３６３０２Ａ）
【公開日】	平成１３年１２月７日（２００１．１２．７）
【出願番号】	特願２０００－１５９６１９（Ｐ２０００－１５９６１９）