免震装置、免震建物の施工方法、および免震建物
【課題】本来の免震性能を十分に発揮できるようにすること。
【解決手段】相対変位可能に構成された下側の取付部材３１および上側の取付部材３２を有する免震装置２０を、上部構造体１０のコンクリート床版１１が収縮する分だけ収縮する方向とは反対の方向に、上側の取付部材３２を下側の取付部材３１に対して変位させた状態に保持しつつ、下側の取付部材３１が地盤Ｇ側となるように地盤Ｇの掘削孔Ｇ１上に配置してから、上側の取付部材３２の上部にコンクリート床版１１を構成するコンクリートを打設し、このコンクリートが初期硬化した後に、免震装置２０の保持状態を解除して、下側の取付部材３１と上側の取付部材３２とが互いに自由に変位可能な状態とする。
【解決手段】相対変位可能に構成された下側の取付部材３１および上側の取付部材３２を有する免震装置２０を、上部構造体１０のコンクリート床版１１が収縮する分だけ収縮する方向とは反対の方向に、上側の取付部材３２を下側の取付部材３１に対して変位させた状態に保持しつつ、下側の取付部材３１が地盤Ｇ側となるように地盤Ｇの掘削孔Ｇ１上に配置してから、上側の取付部材３２の上部にコンクリート床版１１を構成するコンクリートを打設し、このコンクリートが初期硬化した後に、免震装置２０の保持状態を解除して、下側の取付部材３１と上側の取付部材３２とが互いに自由に変位可能な状態とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免震装置、免震建物の施工方法、および免震建物に関し、特に、本来の免震性能を十分に発揮できる免震装置、免震建物の施工方法、および免震建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建物に免震構造が採用された免震建物が施工されている。この免震建物は、上部構造体の基礎部分と地盤との間に水平方向に変位可能な免震装置を配置して、上部構造体と地盤との間を絶縁することにより、地震動による水平方向の揺れが直接上部構造体に伝わらないようにした構造である。このような構造により、地盤から上部構造体に伝わる地震動を低減させて、上部構造体の安全性を向上できる（例えば、特許文献１参照）。このような免震建物は、例えば、地盤を掘削してから、この掘削部分に所定間隔で複数の免震装置を配置し、これらの免震装置上に跨るように鉄筋コンクリート造や鉄骨造等の上部構造体を構築することにより施工される。
【特許文献１】特開２００４−２７８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、免震装置上に設置される上部構造体の少なくとも床版部分が、現場でコンクリートを打設して構築される場合、時間経過とともに、このコンクリート床版が収縮する。このような収縮が起こると、免震装置の上部構造体側がコンクリートの収縮方向と同一の方向に変位し、免震装置に水平方向への変形が残存してしまう。このため、本来、約４００〜６００ｍｍ変位できる免震装置であっても、その変位可能な範囲が収縮による変位分（例えば１０〜１５ｍｍ程度）だけ減少して、本来の免震性能を十分に発揮できない可能性がある。また、このような可能性を回避すべく、より大きく変位できる免震性能の高い免震装置を設けることも考えられるが、この場合には、コスト高につながるという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、本来の免震性能を十分に発揮できる免震装置、免震装置を有する免震構造体、および免震構造体の施工方法提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、地盤と、コンクリート床板を備える上部構造体の前記コンクリート床板との間に設置され、前記地盤から前記上部構造体へ伝達される震動を抑えるための免震装置であって、免震装置本体と、この免震装置本体を前記地盤側および前記コンクリート床板側にそれぞれ取り付けるための一対の取付部材と、前記一対の取付部材が水平方向に相対変位した位置で保持する保持状態と、前記一対の取付部材が水平方向に相対変位する解除状態とを選択的に実現可能な保持機構と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
ここで、免震装置本体としては、例えば、積層ゴム支承や、滑り系支承、転がり系支承、これらの複合構造などを採用でき、要するに、水平方向に相対変位可能な一対の取付部材が設けられた免震装置であればよい。
【０００７】
本発明によれば、保持機構によって、コンクリート床版の収縮する方向とは反対の方向に一対の取付部材を相対変位させた保持状態で、一方の取付部材を地盤上に配置してから、他方の取付部材の上部にコンクリート床版を構成するためのコンクリートを打設し、このコンクリートが初期硬化してコンクリート床版がある程度形成された後、取付部材が相対変位可能な解除状態とすることにより、コンクリート床版の収縮に伴って一対の取付部材が本来の適正な位置に移動するため、免震装置の本来の免震性能を十分に発揮できる。
なお、コンクリートの収縮分は、一般的に用いられている後述する数式：収縮量(mm)＝Ｌ(mm)×２００〜３００×１０−６を用いて、免震装置を設置する箇所ごとに求めることができる。ここで、Ｌは、コンクリート床版の水平方向の長さ寸法である。
【０００８】
このような免震装置において、前記保持機構は、前記一対の取付部材のそれぞれから他方の取付部材側へ互いに重なり合うように延び、それぞれが開口部を有する一対の保持部材と、前記一対の取付部材の前記開口部の位置を合致させた状態でこれら開口部に挿通されるボルト部材と、を備える構成としてもよい。この際、前記一対の取付部材の少なくとも一方は複数の開口部を有し、どの開口部に前記ボルト部材を挿通させるかにより前記一対の取付部材の相対変位量を調整可能であることとしてもよい。
【０００９】
本発明の免震建物の施工方法は、コンクリート床板を有し、このコンクリート床板と地盤との間に、前記地盤から前記上部構造体へ伝達される震動を抑えるための免震装置が設置された免震建物の施工方法であって、前記免震装置の設置位置における、前記コンクリート床板を構成するコンクリートの収縮の向き及び大きさを予測しておき、前記免震装置を前記地盤上に設置するとともに、当該免震装置を、前記コンクリートの収縮の向きとは逆向きに、収縮の大きさに応じた量だけ水平方向に強制的に変位させ、前記強制的に変位させた免震装置の上に前記コンクリート床板のコンクリートを打設し、前記打設したコンクリートが初期硬化した後、前記免震装置を強制的に変位させた状態を解除することを特徴とする。また、本発明の免震建物は、震建物の施工方法により施工されたことを特徴とする。なお、前記収縮としては、乾燥による収縮や、クリープ変形、温度変化による収縮等が含まれる。また、免震装置を強制的に変位させる際の収縮の大きさに応じた量とは、予測した収縮量に相当する量であってもよいし、予測した収縮量の７０％や５０％等の予測した収縮量に対して一定の比率とした量であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、本来の免震性能を十分に発揮できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る免震建物について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る免震建物１の要部を拡大して示す正面図である。図１に示すように、免震建物１は、コンクリート床版１１を有する、例えば鉄筋コンクリート造の上部構造体１０と、上部構造体１０と地盤Ｇを掘削した掘削孔Ｇ１との間に間隔を開けて設置された複数の免震装置２０とを備えている。なお、上部構造体１０としては、コンクリート床版１１を有していれば、鉄筋コンクリート造等であってもよい。
【００１２】
図２は、免震装置２０を示す正面図であり、一対の取付部材２１を相対変位させた状態を示している。図２に示すように、免震装置２０は、例えば一般的な積層ゴム支承であり、例えば金属製の一対の取付部材２１と、これらの取付部材２１間に配置され、鉛直方向の荷重を支持するとともに、水平方向に変位可能な免震装置本体としての積層ゴム２２と、一対の取付部材２１間に取り付けられる保持部２３とを備えている。
【００１３】
一対の取付部材２１は、地盤Ｇ側に設置される下側の取付部材３１と、その反対となる上側の取付部材３２とにより構成され、下側の取付部材３１が掘削孔Ｇ１に固定され、上側の取付部材３２が上部構造体１０のコンクリート床版１１（図１）に取り付けられる。このような構成により、下側の取付部材３１と上側の取付部材３２との間に配置された積層ゴム２２が水平方向に変位することにより、地盤Ｇ側に固定された下側の取付部材３１に対して上側の取付部材３２が水平方向に変位可能である。
【００１４】
保持部２３は、下側の取付部材３１から上側の取付部材３２側へ延びる第１の保持部材４１と、第１の保持部材４１に重なるように、上側の取付部材３２から下側の取付部材３１側へ延びる第２の保持部材４２と、第１の保持部材４１および第２の保持部材４２の相対位置を固定するためのボルト部材４３とを備えている。
【００１５】
第１の保持部材４１は、例えば、鋼製で断面Ｌ字状の部材であり、下側の取付部材３１の上面に例えばボルト等で取り付けられた水平板４１１と、水平板４１１から垂直に曲折され、上方へと延びる垂直板４１２とにより構成されている。
第２の保持部材４２も、例えば、鋼製で断面Ｌ字状の部材であり、上側の取付部材３２の下面に例えばボルト等で取り付けられた水平板４２１と、水平板４２１から垂直に曲折され、下方へと延びる垂直板４２２とにより構成されている。第１の保持部材４１の垂直板４１２には、水平方向に所定間隔（例えば、５０ｍｍ間隔）で複数の開口部４１２Ａが形成されている。同様に、第２の保持部材４２の垂直板４２２にも、水平方向に間隔をあけて（例えば、５０ｍｍ間隔等）で複数の開口部４２２Ａが形成されている。一対の取付部材２１に第１の保持部材４１および第２の保持部材４２が取り付けられた状態では、開口部４２１Ａ，４２２Ａ同士が略同じ高さ位置となっている。これらの開口部４２１Ａ，４２２Ａは、それぞれルーズホールとして形成されている。
ボルト部材４３は、これらの開口部４２１Ａ，４２２Ａの位置を合致させた状態で、これらの開口部４２１Ａ，４２２Ａを挿通して、第１の保持部材４１と第２の保持部材４２との相対位置を保持するための部材である。
【００１６】
このような保持部２３では、下側の取付部材３１および上側の取付部材３２のそれぞれにおいて、いずれかの開口部４２１Ａ，４２２Ａを選択して、これらの開口部４２１Ａ，４２２Ａ間にボルト部材４３を挿通させることにより、下側の取付部材３１と上側の取付部材３２との相対変位量を調整しつつ、下側の取付部材３１と上側の取付部材３２とを水平方向に変位させた位置で保持する保持状態とすることができる。また、一対の取付部材２１から保持部２３を取り外すことにより、下側の取付部材３１と上側の取付部材３２とが互いに自由に変位可能な解除状態とすることができる。従って、下側の取付部材３１と上側の取付部材３２では、保持状態と解除状態との状態を簡単に選択できる。
【００１７】
次に、このような免震建物１の施工手順について説明する。
予め、コンクリート床版１１（図１）が乾燥収縮する向き、および大きさを予測した後、図２に示すように、乾燥収縮する分だけ、乾燥収縮する方向とは反対の方向、すなわち図２の左方向に、例えばジャッキ等の部材を用いて下側の取付部材３１に対して上側の取付部材３２を強制的に変位させてから、対応する開口部４２１Ａ，４２２Ａ間にボルト部材４３を挿通させることにより、下側の取付部材３１と上側の取付部材３２とを保持状態としておく。そして、この保持状態の免震装置２０を地盤Ｇの掘削孔Ｇ１上に固定する。
【００１８】
ここで、コンクリートが初期硬化する際の乾燥収縮の予測について説明する。
コンクリート床版１１は、水平方向に拡がった板状体と考えることができるため、前述した乾燥収縮量は、高さ寸法を無視した水平方向の長さ寸法に基づいて、一般的に知られた数式１：収縮量（mm）＝コンクリート床版の長さ寸法Ｌ（mm）×２００〜３００×１０−６から求めることができる。
【００１９】
図３は、コンクリートの乾燥収縮量を説明するための模式図である。図３に示すコンクリート床版１１では、コンクリート打設後に、図３に示す各頂点Ｘ１〜Ｘ４において乾燥収縮を引き起こす。図３のコンクリート床版を、例えば、長辺１３６．５５×１０３ｍｍで、短辺６４．８×１０３ｍｍの長方形状とすると、コンクリート床版の収縮量は下記の通り計算することができる。なお、下記計算では、収縮量（mm）＝コンクリート床版の長さ寸法Ｌ（mm）×２５０×１０−６の数式を用いている。
【００２０】
短辺方向の収縮量Ａ＝６４．８×１０３×２５０×１０−６＝１６．２（mm）
長辺方向の収縮量Ｂ＝１３６．５５×１０３×２５０×１０−６＝３４．１（mm）と求めることができる。
このため、短辺方向および長辺方向のいずれの方向においても、均等に収縮したと仮定すれば、図３に示す各頂点Ｘ１〜Ｘ４での収縮量ＡＸ，ＢＸを、短辺方向の収縮量Ａおよび長辺方向の収縮量Ｂの半分として計算することができる。すなわち、
各頂点での短辺方向への収縮量ＡＸ＝１６．２／２＝８．１（mm）
各頂点での長辺方向への収縮量ＢＸ＝３４．１／２＝１７．１（mm）
従って、短辺方向への収縮量と長辺方向への収縮量を合成した方向への収縮量（ベクトル和）Ｄ＝√（ＡＸ２＋ＢＸ２）＝１８．９（mm）と計算することができ、乾燥収縮量と収縮方向を簡単に求めることができる。
【００２１】
以上のようにして、乾燥収縮量に対応する寸法分だけ変位させた免震装置２０を設置した後、図４に示すように、各免震装置２０の上側の取付部材３２上に跨るように、コンクリートを打設して上部構造体１０のコンクリート床版１１を構築する。
次に、コンクリート床版１１のコンクリートが初期硬化した後、対応する開口部４２１Ａ，４２２Ａ間に挿通されたボルト部材４３を除去するとともに、一対の取付部材２１から第１の保持部材４１および第２の保持部材４２を取り外して、下側の取付部材３１に対して上側の取付部材３２が自由に変位可能な解除状態とする。
【００２２】
このように下側の取付部材３１に対して上側の取付部材３２が自由に変位できるため、コンクリート床版１１の水平方向への乾燥収縮に積層ゴム２２が追従して、最終的には、図１に示すように、免震装置２０を、下側の取付部材３１と上側の取付部材３２の水平方向の位置が略同一となった適正な状態とすることができる。このため、免震装置２０の本来の免震性能を十分に発揮できる。
【００２３】
本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(１)予めコンクリート床版１１を構成するコンクリートの乾燥収縮量に対応する分だけ乾燥収縮方向とは反対の方向に上側の取付部材３２を下側の取付部材３１に対して変位させた保持状態の免震装置２０を、下側の取付部材３１が地盤Ｇ側となるように地盤Ｇ上に配置するとともに、上側の取付部材３２の上部にコンクリート床版１１のコンクリートを打設し、このコンクリートが初期硬化した後に、保持部２３を一対の取付部材２１から取り外して免震装置２０を解除状態とすることにより、コンクリート床版１１が乾燥収縮した際に、下側の取付部材３１に対して上側の取付部材３２を本来の適正な位置、つまり、下側の取付部材３１と上側の取付部材３２の水平方向の位置が略同一となった適正な状態とすることができるため、免震装置２０の本来の免震性能を十分に発揮できる。このため、乾燥収縮を考慮して変位可能範囲の大きい、免震性能の高い高価な免震装置を設置する場合に比べて、コスト高を抑えた上で十分な免震性能を発揮できる。
【００２４】
(２)第１の保持部材４１と第２の保持部材４２とにそれぞれ開口部４２１Ａ，４２２Ａを形成して、これらの開口部４２１Ａ，４２２Ａを合致させてから、開口部４２１Ａ，４２２Ａにボルト部材４３を挿通するだけで、簡単に、下側の取付部材３１と上側の取付部材３２とが水平方向に相対変位した保持状態とすることができ、また、保持部２３を取り外すだけで簡単に解除状態とすることができる。このため、施工作業者の技能レベルに関わらず、免震建物１を容易に施工することができる。
【００２５】
(３)第１の保持部材４１と第２の保持部材４２とにそれぞれ開口部４２１Ａ，４２２Ａを間隔をあけて複数形成したので、コンクリート床版１１の寸法に合わせて、ボルト部材４３を挿通させる開口部４２１Ａ，４２２Ａを適宜変更することにより、一対の取付部材２１の相対変位量を簡単に調整できるため、寸法の異なる免震建物１にも簡単に対応させることができ、免震装置２０の汎用性が向上する。
【００２６】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されない。例えば、免震装置２０を積層ゴム支承としたが、滑り系支承や、転がり系支承、以上の免震装置を複合した構造などを採用してもよく、要するに、互いに水平方向に変位可能な下側の取付部材３１と上側の取付部材３２とを有する免震装置であればよい。
【００２７】
また、前記実施形態では、ジャッキ等の部材を別途用いて、下側の取付部材３１に対して上側の取付部材３２を変位させていたが、下側の取付部材３１に対して上側の取付部材３２を強制的に変位させるジャッキ等の部材を予め免震装置自体に組み込んでおいてもよい。この場合には、免震装置のみを準備するだけで、下側の取付部材３１に対して上側の取付部材３２を簡単に変位させることができる。
【００２８】
また、第１の保持部材４１と第２の保持部材４２とにそれぞれ開口部４２１Ａ，４２２Ａを複数形成したが、相対変位させたい位置に、少なくとも１つ形成されていればよい。また、前記実施形態では、第１の保持部材４１と第２の保持部材４２とをそれぞれ断面Ｌ字状の部材としたが、その形状は特に限定されず、例えば、それぞれの部材４１，４２を断面コ字状等の他の形状としてもよい。
【００２９】
また、前記実施形態では、乾燥収縮の大きさに相当する量だけ、上側の取付部材３２と下側の取付部材３１とを相対変位させたが、乾燥収縮量の７０％や５０％等の、乾燥収縮量に対して一定の比率とした分量だけ相対変位させるようにしてもよい。
さらに、コンクリートの収縮には、前記乾燥収縮の場合に限らず、クリープ変形や、温度変化による収縮等も含まれる。従って、これらの収縮量に基づいて、上側の取付部材３２と下側の取付部材３１との相対変位量を定めてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る免震建物の要部を拡大して示す正面図である。
【図２】前記免震建物を構成する免震装置を示す正面図であり、一対の取付部材を相対変位させた状態を示している。
【図３】コンクリートの乾燥収縮量を説明するための模式図である。
【図４】前記免震装置の上にコンクリート床版が構築された部分を拡大して示す正面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１ 免震建物
１０ 上部構造体
１１ コンクリート床版
２０ 免震装置
２１ 一対の取付部材
２２ 積層ゴム（免震装置本体）
２３ 保持部
３１ 下側の取付部材
３２ 上側の取付部材
４１ 第１の保持部材
４２ 第２の保持部材
４３ ボルト部材
４１１，４２１ 水平板
４１２，４２２ 垂直板
４１２Ａ，４２２Ａ 開口部
Ａ，ＡＸ，Ｂ，ＢＸ 収縮量
Ｇ 地盤
Ｇ１ 掘削孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免震装置、免震建物の施工方法、および免震建物に関し、特に、本来の免震性能を十分に発揮できる免震装置、免震建物の施工方法、および免震建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建物に免震構造が採用された免震建物が施工されている。この免震建物は、上部構造体の基礎部分と地盤との間に水平方向に変位可能な免震装置を配置して、上部構造体と地盤との間を絶縁することにより、地震動による水平方向の揺れが直接上部構造体に伝わらないようにした構造である。このような構造により、地盤から上部構造体に伝わる地震動を低減させて、上部構造体の安全性を向上できる（例えば、特許文献１参照）。このような免震建物は、例えば、地盤を掘削してから、この掘削部分に所定間隔で複数の免震装置を配置し、これらの免震装置上に跨るように鉄筋コンクリート造や鉄骨造等の上部構造体を構築することにより施工される。
【特許文献１】特開２００４−２７８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、免震装置上に設置される上部構造体の少なくとも床版部分が、現場でコンクリートを打設して構築される場合、時間経過とともに、このコンクリート床版が収縮する。このような収縮が起こると、免震装置の上部構造体側がコンクリートの収縮方向と同一の方向に変位し、免震装置に水平方向への変形が残存してしまう。このため、本来、約４００〜６００ｍｍ変位できる免震装置であっても、その変位可能な範囲が収縮による変位分（例えば１０〜１５ｍｍ程度）だけ減少して、本来の免震性能を十分に発揮できない可能性がある。また、このような可能性を回避すべく、より大きく変位できる免震性能の高い免震装置を設けることも考えられるが、この場合には、コスト高につながるという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、本来の免震性能を十分に発揮できる免震装置、免震装置を有する免震構造体、および免震構造体の施工方法提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、地盤と、コンクリート床板を備える上部構造体の前記コンクリート床板との間に設置され、前記地盤から前記上部構造体へ伝達される震動を抑えるための免震装置であって、免震装置本体と、この免震装置本体を前記地盤側および前記コンクリート床板側にそれぞれ取り付けるための一対の取付部材と、前記一対の取付部材が水平方向に相対変位した位置で保持する保持状態と、前記一対の取付部材が水平方向に相対変位する解除状態とを選択的に実現可能な保持機構と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
ここで、免震装置本体としては、例えば、積層ゴム支承や、滑り系支承、転がり系支承、これらの複合構造などを採用でき、要するに、水平方向に相対変位可能な一対の取付部材が設けられた免震装置であればよい。
【０００７】
本発明によれば、保持機構によって、コンクリート床版の収縮する方向とは反対の方向に一対の取付部材を相対変位させた保持状態で、一方の取付部材を地盤上に配置してから、他方の取付部材の上部にコンクリート床版を構成するためのコンクリートを打設し、このコンクリートが初期硬化してコンクリート床版がある程度形成された後、取付部材が相対変位可能な解除状態とすることにより、コンクリート床版の収縮に伴って一対の取付部材が本来の適正な位置に移動するため、免震装置の本来の免震性能を十分に発揮できる。
なお、コンクリートの収縮分は、一般的に用いられている後述する数式：収縮量(mm)＝Ｌ(mm)×２００〜３００×１０−６を用いて、免震装置を設置する箇所ごとに求めることができる。ここで、Ｌは、コンクリート床版の水平方向の長さ寸法である。
【０００８】
このような免震装置において、前記保持機構は、前記一対の取付部材のそれぞれから他方の取付部材側へ互いに重なり合うように延び、それぞれが開口部を有する一対の保持部材と、前記一対の取付部材の前記開口部の位置を合致させた状態でこれら開口部に挿通されるボルト部材と、を備える構成としてもよい。この際、前記一対の取付部材の少なくとも一方は複数の開口部を有し、どの開口部に前記ボルト部材を挿通させるかにより前記一対の取付部材の相対変位量を調整可能であることとしてもよい。
【０００９】
本発明の免震建物の施工方法は、コンクリート床板を有し、このコンクリート床板と地盤との間に、前記地盤から前記上部構造体へ伝達される震動を抑えるための免震装置が設置された免震建物の施工方法であって、前記免震装置の設置位置における、前記コンクリート床板を構成するコンクリートの収縮の向き及び大きさを予測しておき、前記免震装置を前記地盤上に設置するとともに、当該免震装置を、前記コンクリートの収縮の向きとは逆向きに、収縮の大きさに応じた量だけ水平方向に強制的に変位させ、前記強制的に変位させた免震装置の上に前記コンクリート床板のコンクリートを打設し、前記打設したコンクリートが初期硬化した後、前記免震装置を強制的に変位させた状態を解除することを特徴とする。また、本発明の免震建物は、震建物の施工方法により施工されたことを特徴とする。なお、前記収縮としては、乾燥による収縮や、クリープ変形、温度変化による収縮等が含まれる。また、免震装置を強制的に変位させる際の収縮の大きさに応じた量とは、予測した収縮量に相当する量であってもよいし、予測した収縮量の７０％や５０％等の予測した収縮量に対して一定の比率とした量であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、本来の免震性能を十分に発揮できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る免震建物について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る免震建物１の要部を拡大して示す正面図である。図１に示すように、免震建物１は、コンクリート床版１１を有する、例えば鉄筋コンクリート造の上部構造体１０と、上部構造体１０と地盤Ｇを掘削した掘削孔Ｇ１との間に間隔を開けて設置された複数の免震装置２０とを備えている。なお、上部構造体１０としては、コンクリート床版１１を有していれば、鉄筋コンクリート造等であってもよい。
【００１２】
図２は、免震装置２０を示す正面図であり、一対の取付部材２１を相対変位させた状態を示している。図２に示すように、免震装置２０は、例えば一般的な積層ゴム支承であり、例えば金属製の一対の取付部材２１と、これらの取付部材２１間に配置され、鉛直方向の荷重を支持するとともに、水平方向に変位可能な免震装置本体としての積層ゴム２２と、一対の取付部材２１間に取り付けられる保持部２３とを備えている。
【００１３】
一対の取付部材２１は、地盤Ｇ側に設置される下側の取付部材３１と、その反対となる上側の取付部材３２とにより構成され、下側の取付部材３１が掘削孔Ｇ１に固定され、上側の取付部材３２が上部構造体１０のコンクリート床版１１（図１）に取り付けられる。このような構成により、下側の取付部材３１と上側の取付部材３２との間に配置された積層ゴム２２が水平方向に変位することにより、地盤Ｇ側に固定された下側の取付部材３１に対して上側の取付部材３２が水平方向に変位可能である。
【００１４】
保持部２３は、下側の取付部材３１から上側の取付部材３２側へ延びる第１の保持部材４１と、第１の保持部材４１に重なるように、上側の取付部材３２から下側の取付部材３１側へ延びる第２の保持部材４２と、第１の保持部材４１および第２の保持部材４２の相対位置を固定するためのボルト部材４３とを備えている。
【００１５】
第１の保持部材４１は、例えば、鋼製で断面Ｌ字状の部材であり、下側の取付部材３１の上面に例えばボルト等で取り付けられた水平板４１１と、水平板４１１から垂直に曲折され、上方へと延びる垂直板４１２とにより構成されている。
第２の保持部材４２も、例えば、鋼製で断面Ｌ字状の部材であり、上側の取付部材３２の下面に例えばボルト等で取り付けられた水平板４２１と、水平板４２１から垂直に曲折され、下方へと延びる垂直板４２２とにより構成されている。第１の保持部材４１の垂直板４１２には、水平方向に所定間隔（例えば、５０ｍｍ間隔）で複数の開口部４１２Ａが形成されている。同様に、第２の保持部材４２の垂直板４２２にも、水平方向に間隔をあけて（例えば、５０ｍｍ間隔等）で複数の開口部４２２Ａが形成されている。一対の取付部材２１に第１の保持部材４１および第２の保持部材４２が取り付けられた状態では、開口部４２１Ａ，４２２Ａ同士が略同じ高さ位置となっている。これらの開口部４２１Ａ，４２２Ａは、それぞれルーズホールとして形成されている。
ボルト部材４３は、これらの開口部４２１Ａ，４２２Ａの位置を合致させた状態で、これらの開口部４２１Ａ，４２２Ａを挿通して、第１の保持部材４１と第２の保持部材４２との相対位置を保持するための部材である。
【００１６】
このような保持部２３では、下側の取付部材３１および上側の取付部材３２のそれぞれにおいて、いずれかの開口部４２１Ａ，４２２Ａを選択して、これらの開口部４２１Ａ，４２２Ａ間にボルト部材４３を挿通させることにより、下側の取付部材３１と上側の取付部材３２との相対変位量を調整しつつ、下側の取付部材３１と上側の取付部材３２とを水平方向に変位させた位置で保持する保持状態とすることができる。また、一対の取付部材２１から保持部２３を取り外すことにより、下側の取付部材３１と上側の取付部材３２とが互いに自由に変位可能な解除状態とすることができる。従って、下側の取付部材３１と上側の取付部材３２では、保持状態と解除状態との状態を簡単に選択できる。
【００１７】
次に、このような免震建物１の施工手順について説明する。
予め、コンクリート床版１１（図１）が乾燥収縮する向き、および大きさを予測した後、図２に示すように、乾燥収縮する分だけ、乾燥収縮する方向とは反対の方向、すなわち図２の左方向に、例えばジャッキ等の部材を用いて下側の取付部材３１に対して上側の取付部材３２を強制的に変位させてから、対応する開口部４２１Ａ，４２２Ａ間にボルト部材４３を挿通させることにより、下側の取付部材３１と上側の取付部材３２とを保持状態としておく。そして、この保持状態の免震装置２０を地盤Ｇの掘削孔Ｇ１上に固定する。
【００１８】
ここで、コンクリートが初期硬化する際の乾燥収縮の予測について説明する。
コンクリート床版１１は、水平方向に拡がった板状体と考えることができるため、前述した乾燥収縮量は、高さ寸法を無視した水平方向の長さ寸法に基づいて、一般的に知られた数式１：収縮量（mm）＝コンクリート床版の長さ寸法Ｌ（mm）×２００〜３００×１０−６から求めることができる。
【００１９】
図３は、コンクリートの乾燥収縮量を説明するための模式図である。図３に示すコンクリート床版１１では、コンクリート打設後に、図３に示す各頂点Ｘ１〜Ｘ４において乾燥収縮を引き起こす。図３のコンクリート床版を、例えば、長辺１３６．５５×１０３ｍｍで、短辺６４．８×１０３ｍｍの長方形状とすると、コンクリート床版の収縮量は下記の通り計算することができる。なお、下記計算では、収縮量（mm）＝コンクリート床版の長さ寸法Ｌ（mm）×２５０×１０−６の数式を用いている。
【００２０】
短辺方向の収縮量Ａ＝６４．８×１０３×２５０×１０−６＝１６．２（mm）
長辺方向の収縮量Ｂ＝１３６．５５×１０３×２５０×１０−６＝３４．１（mm）と求めることができる。
このため、短辺方向および長辺方向のいずれの方向においても、均等に収縮したと仮定すれば、図３に示す各頂点Ｘ１〜Ｘ４での収縮量ＡＸ，ＢＸを、短辺方向の収縮量Ａおよび長辺方向の収縮量Ｂの半分として計算することができる。すなわち、
各頂点での短辺方向への収縮量ＡＸ＝１６．２／２＝８．１（mm）
各頂点での長辺方向への収縮量ＢＸ＝３４．１／２＝１７．１（mm）
従って、短辺方向への収縮量と長辺方向への収縮量を合成した方向への収縮量（ベクトル和）Ｄ＝√（ＡＸ２＋ＢＸ２）＝１８．９（mm）と計算することができ、乾燥収縮量と収縮方向を簡単に求めることができる。
【００２１】
以上のようにして、乾燥収縮量に対応する寸法分だけ変位させた免震装置２０を設置した後、図４に示すように、各免震装置２０の上側の取付部材３２上に跨るように、コンクリートを打設して上部構造体１０のコンクリート床版１１を構築する。
次に、コンクリート床版１１のコンクリートが初期硬化した後、対応する開口部４２１Ａ，４２２Ａ間に挿通されたボルト部材４３を除去するとともに、一対の取付部材２１から第１の保持部材４１および第２の保持部材４２を取り外して、下側の取付部材３１に対して上側の取付部材３２が自由に変位可能な解除状態とする。
【００２２】
このように下側の取付部材３１に対して上側の取付部材３２が自由に変位できるため、コンクリート床版１１の水平方向への乾燥収縮に積層ゴム２２が追従して、最終的には、図１に示すように、免震装置２０を、下側の取付部材３１と上側の取付部材３２の水平方向の位置が略同一となった適正な状態とすることができる。このため、免震装置２０の本来の免震性能を十分に発揮できる。
【００２３】
本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(１)予めコンクリート床版１１を構成するコンクリートの乾燥収縮量に対応する分だけ乾燥収縮方向とは反対の方向に上側の取付部材３２を下側の取付部材３１に対して変位させた保持状態の免震装置２０を、下側の取付部材３１が地盤Ｇ側となるように地盤Ｇ上に配置するとともに、上側の取付部材３２の上部にコンクリート床版１１のコンクリートを打設し、このコンクリートが初期硬化した後に、保持部２３を一対の取付部材２１から取り外して免震装置２０を解除状態とすることにより、コンクリート床版１１が乾燥収縮した際に、下側の取付部材３１に対して上側の取付部材３２を本来の適正な位置、つまり、下側の取付部材３１と上側の取付部材３２の水平方向の位置が略同一となった適正な状態とすることができるため、免震装置２０の本来の免震性能を十分に発揮できる。このため、乾燥収縮を考慮して変位可能範囲の大きい、免震性能の高い高価な免震装置を設置する場合に比べて、コスト高を抑えた上で十分な免震性能を発揮できる。
【００２４】
(２)第１の保持部材４１と第２の保持部材４２とにそれぞれ開口部４２１Ａ，４２２Ａを形成して、これらの開口部４２１Ａ，４２２Ａを合致させてから、開口部４２１Ａ，４２２Ａにボルト部材４３を挿通するだけで、簡単に、下側の取付部材３１と上側の取付部材３２とが水平方向に相対変位した保持状態とすることができ、また、保持部２３を取り外すだけで簡単に解除状態とすることができる。このため、施工作業者の技能レベルに関わらず、免震建物１を容易に施工することができる。
【００２５】
(３)第１の保持部材４１と第２の保持部材４２とにそれぞれ開口部４２１Ａ，４２２Ａを間隔をあけて複数形成したので、コンクリート床版１１の寸法に合わせて、ボルト部材４３を挿通させる開口部４２１Ａ，４２２Ａを適宜変更することにより、一対の取付部材２１の相対変位量を簡単に調整できるため、寸法の異なる免震建物１にも簡単に対応させることができ、免震装置２０の汎用性が向上する。
【００２６】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されない。例えば、免震装置２０を積層ゴム支承としたが、滑り系支承や、転がり系支承、以上の免震装置を複合した構造などを採用してもよく、要するに、互いに水平方向に変位可能な下側の取付部材３１と上側の取付部材３２とを有する免震装置であればよい。
【００２７】
また、前記実施形態では、ジャッキ等の部材を別途用いて、下側の取付部材３１に対して上側の取付部材３２を変位させていたが、下側の取付部材３１に対して上側の取付部材３２を強制的に変位させるジャッキ等の部材を予め免震装置自体に組み込んでおいてもよい。この場合には、免震装置のみを準備するだけで、下側の取付部材３１に対して上側の取付部材３２を簡単に変位させることができる。
【００２８】
また、第１の保持部材４１と第２の保持部材４２とにそれぞれ開口部４２１Ａ，４２２Ａを複数形成したが、相対変位させたい位置に、少なくとも１つ形成されていればよい。また、前記実施形態では、第１の保持部材４１と第２の保持部材４２とをそれぞれ断面Ｌ字状の部材としたが、その形状は特に限定されず、例えば、それぞれの部材４１，４２を断面コ字状等の他の形状としてもよい。
【００２９】
また、前記実施形態では、乾燥収縮の大きさに相当する量だけ、上側の取付部材３２と下側の取付部材３１とを相対変位させたが、乾燥収縮量の７０％や５０％等の、乾燥収縮量に対して一定の比率とした分量だけ相対変位させるようにしてもよい。
さらに、コンクリートの収縮には、前記乾燥収縮の場合に限らず、クリープ変形や、温度変化による収縮等も含まれる。従って、これらの収縮量に基づいて、上側の取付部材３２と下側の取付部材３１との相対変位量を定めてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る免震建物の要部を拡大して示す正面図である。
【図２】前記免震建物を構成する免震装置を示す正面図であり、一対の取付部材を相対変位させた状態を示している。
【図３】コンクリートの乾燥収縮量を説明するための模式図である。
【図４】前記免震装置の上にコンクリート床版が構築された部分を拡大して示す正面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１ 免震建物
１０ 上部構造体
１１ コンクリート床版
２０ 免震装置
２１ 一対の取付部材
２２ 積層ゴム（免震装置本体）
２３ 保持部
３１ 下側の取付部材
３２ 上側の取付部材
４１ 第１の保持部材
４２ 第２の保持部材
４３ ボルト部材
４１１，４２１ 水平板
４１２，４２２ 垂直板
４１２Ａ，４２２Ａ 開口部
Ａ，ＡＸ，Ｂ，ＢＸ 収縮量
Ｇ 地盤
Ｇ１ 掘削孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤と、コンクリート床板を備える上部構造体の前記コンクリート床板との間に設置され、前記地盤から前記上部構造体へ伝達される震動を抑えるための免震装置であって、
免震装置本体と、
この免震装置本体を前記地盤側および前記コンクリート床板側にそれぞれ取り付けるための一対の取付部材と、
前記一対の取付部材が水平方向に相対変位した位置で保持する保持状態と、前記一対の取付部材が水平方向に相対変位する解除状態とを選択的に実現可能な保持機構と、を備えることを特徴とする免震装置。
【請求項２】
請求項１に記載の免震装置において、
前記免震装置本体は、積層ゴム支承、滑り支承、または、転がり支承により構成されることを特徴とする免震装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の免震装置において
前記保持機構は、前記一対の取付部材のそれぞれから他方の取付部材側へ互いに重なり合うように延び、それぞれが開口部を有する一対の保持部材と、前記一対の取付部材の前記開口部の位置を合致させた状態でこれら開口部に挿通されるボルト部材と、を備えることを特徴とする免震装置。
【請求項４】
請求項３に記載の免震装置において、
前記一対の取付部材の少なくとも一方は複数の開口部を有し、どの開口部に前記ボルト部材を挿通させるかにより前記一対の取付部材の相対変位量を調整可能であることを特徴とする免震装置。
【請求項５】
コンクリート床板を有し、このコンクリート床板と地盤との間に、前記地盤から前記上部構造体へ伝達される震動を抑えるための免震装置が設置された免震建物の施工方法であって、
前記免震装置の設置位置における、前記コンクリート床板を構成するコンクリートの収縮の向き及び大きさを予測しておき、
前記免震装置を前記地盤上に設置するとともに、当該免震装置を、前記コンクリートの収縮の向きとは逆向きに、収縮の大きさに応じた量だけ水平方向に強制的に変位させ、
前記強制的に変位させた免震装置の上に前記コンクリート床板のコンクリートを打設し、
前記打設したコンクリートが初期硬化した後、前記免震装置を強制的に変位させた状態を解除することを特徴とする免震建物の施工方法。
【請求項６】
請求項５に記載の免震建物の施工方法により施工されたことを特徴とする免震建物。
【請求項１】
地盤と、コンクリート床板を備える上部構造体の前記コンクリート床板との間に設置され、前記地盤から前記上部構造体へ伝達される震動を抑えるための免震装置であって、
免震装置本体と、
この免震装置本体を前記地盤側および前記コンクリート床板側にそれぞれ取り付けるための一対の取付部材と、
前記一対の取付部材が水平方向に相対変位した位置で保持する保持状態と、前記一対の取付部材が水平方向に相対変位する解除状態とを選択的に実現可能な保持機構と、を備えることを特徴とする免震装置。
【請求項２】
請求項１に記載の免震装置において、
前記免震装置本体は、積層ゴム支承、滑り支承、または、転がり支承により構成されることを特徴とする免震装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の免震装置において
前記保持機構は、前記一対の取付部材のそれぞれから他方の取付部材側へ互いに重なり合うように延び、それぞれが開口部を有する一対の保持部材と、前記一対の取付部材の前記開口部の位置を合致させた状態でこれら開口部に挿通されるボルト部材と、を備えることを特徴とする免震装置。
【請求項４】
請求項３に記載の免震装置において、
前記一対の取付部材の少なくとも一方は複数の開口部を有し、どの開口部に前記ボルト部材を挿通させるかにより前記一対の取付部材の相対変位量を調整可能であることを特徴とする免震装置。
【請求項５】
コンクリート床板を有し、このコンクリート床板と地盤との間に、前記地盤から前記上部構造体へ伝達される震動を抑えるための免震装置が設置された免震建物の施工方法であって、
前記免震装置の設置位置における、前記コンクリート床板を構成するコンクリートの収縮の向き及び大きさを予測しておき、
前記免震装置を前記地盤上に設置するとともに、当該免震装置を、前記コンクリートの収縮の向きとは逆向きに、収縮の大きさに応じた量だけ水平方向に強制的に変位させ、
前記強制的に変位させた免震装置の上に前記コンクリート床板のコンクリートを打設し、
前記打設したコンクリートが初期硬化した後、前記免震装置を強制的に変位させた状態を解除することを特徴とする免震建物の施工方法。
【請求項６】
請求項５に記載の免震建物の施工方法により施工されたことを特徴とする免震建物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−９７３２５（Ｐ２００６−９７３２５Ａ）
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２８４５２０（Ｐ２００４−２８４５２０）
【出願日】平成１６年９月２９日（２００４．９．２９）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【出願人】（５０４３６５７９９）株式会社特殊構工法計画研究所 (26)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２９日（２００４．９．２９）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【出願人】（５０４３６５７９９）株式会社特殊構工法計画研究所 (26)
【Ｆターム（参考）】
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