JP2017044009A - Foundation structure for seismic isolation building - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、免震建物に関し、さらに詳しくは、基礎梁として複合梁を用いた免震建物の基礎構造に関する。 The present invention relates to a base-isolated building, and more particularly to a base structure of a base-isolated building using a composite beam as a base beam.
特許文献1には、免震建物として、上部構造体の基礎構造が、互いに切り離された複数の基部(連結部)と、それら基部を連結する複数の基礎梁とで構成され、複数の基部が免震装置を介して下部構造体上で免震支持されたものが知られている。
このような免震建物の基礎構造においては、基礎梁を鉄筋コンクリート造(RC造)の梁とすることが一般的である。このため、建物のスパンの長さが鉄筋コンクリート造梁で可能なスパン長となってしまう。しかしながら、物流施設や病院などのような建物でスパンが長く、鉄筋コンクリート造梁の適用が不可能な場合、梁にプレストレスを導入するか、鉄骨鉄筋コンクリート造(SRC造)の梁とすることが多い。
In Patent Document 1, as a base-isolated building, the basic structure of the upper structure is composed of a plurality of base portions (connecting portions) separated from each other and a plurality of base beams connecting the base portions, and the plurality of base portions are It is known that seismic isolation is supported on the lower structure via a seismic isolation device.
In such a base structure of a base-isolated building, the foundation beam is generally a reinforced concrete (RC) beam. For this reason, the span length of a building will be a span length possible with a reinforced concrete beam. However, if the span is long in buildings such as logistics facilities and hospitals and it is impossible to apply reinforced concrete beams, pre-stress is introduced to the beams or steel reinforced concrete (SRC) beams are often used. .
しかしながら、基礎梁を鉄筋コンクリート造梁や鉄骨鉄筋コンクリート造梁とした場合、鉄筋工や型枠大工などの労務が不足している中で、労務の手配が難しく、施工が困難である。特に、少人数の労務で施工した場合、基礎工事の工期が長くなり、全体工程が従来よりも長くなる。
また、鉄筋コンクリート造梁や鉄骨鉄筋コンクリート造梁の場合は、型枠材や支保工などの仮設材が増えてしまい、免震ピットからの解体・搬出は手間がかかる。
また、建物のスパンが大きい場合に、プレストレスを導入した梁を用いることがあるが、プレストレスを導入するには専門業者を要し、専門業者によるプレストレスの導入は躯体工事のコストアップになる。
また、従来の鉄筋コンクリート造や鉄骨鉄筋コンクリート造からなる基礎梁の場合、免震ピットを大きく確保する上で不利となり、免震装置のメンテナンスを効率良く行なう上で不利となる。
また、設備配管を収めるため、免震ピットの根切り深さが深くなり、残土が増えて躯体工事のコストの低減化を図る上で不利となる問題もある。
また、建物のスパンが大きい場合には、基礎梁を鉄骨造とすることも考えられるが、鉄骨造の梁は剛性が弱く、床振動に起因し、居住性が低下するという問題がある。
上記の課題により、免震建物を構築中の各作業所において施工性が悪くなり、作業の効率を低下させることになる。
However, when the foundation beam is a reinforced concrete beam or a steel-framed reinforced concrete beam, it is difficult to arrange labor due to lack of labor such as rebar work or formwork carpenter. In particular, when construction is performed with a small number of workers, the construction period of the foundation work becomes longer, and the entire process becomes longer than before.
In the case of reinforced concrete beams and steel-framed reinforced concrete beams, temporary materials such as formwork materials and supporting works increase, and it takes time to dismantle and carry out the seismic isolation pit.
In addition, prestressed beams may be used when the span of the building is large, but a special contractor is required to introduce prestress. Become.
Further, in the case of a foundation beam made of a conventional reinforced concrete structure or a steel reinforced concrete structure, it is disadvantageous for securing a large seismic isolation pit, and disadvantageous for efficient maintenance of the seismic isolation device.
In addition, because the equipment piping is accommodated, there is a problem in that the seismic isolation pit has a deep root cutting depth, and the remaining soil increases, which is disadvantageous in reducing the cost of the frame construction.
In addition, when the span of a building is large, it is conceivable that the foundation beam is made of steel. However, the steel beam has a problem that the rigidity is weak and the habitability is lowered due to floor vibration.
Due to the above-mentioned problems, workability deteriorates at each work site that is constructing a base-isolated building, and the work efficiency is reduced.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、施工性及び経済性に優れ免震装置のメンテナンスを効率良く行なう上で有利な免震建物の基礎構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a foundation structure of a seismic isolation building that is excellent in workability and economical efficiency and that is advantageous in efficiently maintaining a seismic isolation device. Objective.
上記目的を達成するために、本発明は、上部構造体の基礎構造が、互いに切り離された複数の基部と、それら基部を連結する複数の基礎梁とを含んで構成され、前記複数の基部は、免震装置を介して下部構造体上で免震支持された免震建物の基礎構造であって、前記複数の基礎梁は、その長手方向の中央部が鉄骨造であり、前記鉄骨造の両端に続く箇所が鉄骨鉄筋コンクリート造である複合梁を含んで構成されていることを特徴とする。 To achieve the above object, according to the present invention, the basic structure of the upper structure is configured to include a plurality of base portions separated from each other and a plurality of base beams connecting the base portions, A base structure of a base-isolated building that is supported by base isolation on a lower structure via a base isolation device, wherein the plurality of foundation beams have a steel frame structure at the center in the longitudinal direction thereof. The part which continues to both ends is comprised including the composite beam which is a steel reinforced concrete structure, It is characterized by the above-mentioned.
本発明の免震建物の基礎構造によれば、基礎梁を複合梁とすることにより、鉄筋コンクリート造梁や鉄骨鉄筋コンクリート造梁に比べて労務不足の課題が緩和できる。
鉄筋工や型枠大工による作業は複合梁の端部の鉄骨鉄筋コンクリート造の部分のみなので、少人数の労務でも施工が可能となる。また、複合梁の中央部分が鉄骨造のため、スピーディーな建方で工期短縮ができる。
鉄筋コンクリート造梁や鉄骨鉄筋コンクリート造梁に比べて型枠材や仮設材が削減できるので、免震ピットからの解体・搬出の手間が省ける。
複合梁は建物のスパンが大きい部分に適用可能なため、プレストレスの手間が省けるので、躯体工事のコストが低減できる。
複合梁の中央部分が鉄骨のため、免震ピットを大きく確保する上で有利となり、免震装置のメンテナンスを効率良く行なう上で有利となる。
また、免震ピット内での設備配管の収まりも容易になり、免震ピットの根切り深さを抑えることができることから、掘削量を削減して躯体工事のコストの低減化を図る上で有利となる。
複合梁は端部が鉄骨鉄筋コンクリート造のため、梁の剛性が高く、床振動を押さえ、居住性が改善される。
複合梁を適用することで施工性が改善されるので、作業所においての省力化が図れる。
According to the foundation structure of the base-isolated building of the present invention, the problem of labor shortage can be alleviated as compared with the reinforced concrete beam or the steel reinforced concrete beam by using the foundation beam as the composite beam.
Since the work by the rebar and formwork carpenter is only the steel reinforced concrete part at the end of the composite beam, the work can be done even with a small number of labor. In addition, because the central part of the composite beam is steel, the construction period can be shortened with a speedy construction method.
Compared to reinforced concrete beams and steel-framed reinforced concrete beams, formwork and temporary materials can be reduced, eliminating the need for dismantling and unloading from the seismic isolation pit.
Since composite beams can be applied to the part where the span of the building is large, the labor of prestressing can be saved, so that the cost of frame construction can be reduced.
Since the central part of the composite beam is a steel frame, it is advantageous for securing a large seismic isolation pit, and it is advantageous for efficient maintenance of the seismic isolation device.
In addition, it is easy to fit the equipment piping in the seismic isolation pit, and it is possible to reduce the root cutting depth of the seismic isolation pit, which is advantageous for reducing the amount of excavation and reducing the cost of the frame work. It becomes.
The end of the composite beam is steel-framed reinforced concrete, so the beam has high rigidity, suppresses floor vibration, and improves comfortability.
Since the workability is improved by applying the composite beam, labor can be saved at the work place.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1、図2に示すように、免震建物10は、上部構造体12が免震装置16を介して下部構造体14上で免震支持されたものである。
下部構造体14は、地盤に設けられた不図示の基礎を含み、この基礎上に設けられ水平面に沿って延在する底盤1502と、底盤1502の外周に沿って起立する不図示の周壁(土留め壁)とを備えている。
そして、底盤1502上で周壁(土留め壁)の内側が免震ピット15となっている。
図4に示すように、免震装置16は、互いに間隔をおいて配置された複数の免震用積層ゴム1602を含んで構成されている。本実施の形態では、免震用積層ゴム1602は、平面視、縦横に所定の間隔をおいて格子状に配置されている。
免震用積層ゴム1602は、多数のゴムシートと多数の鋼板とが交互に重ね合わせて接合された積層体を含んで構成されている。免震用積層ゴム1602は、積層体の内部に、振動のエネルギを吸収する鉛の柱が挿入されているものや挿入されていないものなど従来公知の様々な構造が採用可能である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
And on the
As shown in FIG. 4, the
The seismic isolation laminated
積層体の下側のフランジプレート1604Aは、底盤1502にボルトで取着されている。
積層体の上側のフランジプレート1604Bは、基礎構造18の基部20にボルトで取着されている。
基部20は、柱22の断面形状よりも大きな断面形状を呈し、鉄筋コンクリート製であり、本実施の形態では、断面が矩形を呈している。
The
The
The
上部構造体12は、図1〜図3に示すように、基礎構造18と、複数の柱22と、複数の梁28とを含んで構成されている。
基礎構造18は、複数の基部20と、それら基部20の側面間を連結する複数の基礎梁24とを含んで構成されている。
図4に示すように、複数の基礎梁24は、両端が鉄骨鉄筋コンクリート造2602であり中央部が鉄骨造2604である複合梁26で構成されている。
すなわち、複合梁26の両端の鉄骨鉄筋コンクリート造2602は、基部20の側面に接合されている。
この場合、複合梁26は、図5(A)に示すように、中央部が鉄骨造2604であり、中央部の両側が鉄骨鉄筋コンクリート造2602であり、両端が鉄筋コンクリート造2606であってもよく、あるいは図5(B)に示すように、中央部が鉄骨造2604であり、中央部の両側が鉄骨鉄筋コンクリート造2602であってもよい。
図5(A)、(B)の何れの場合も、鉄骨造2604の両側の鉄骨鉄筋コンクリート造2602または鉄骨造2604の両側の鉄骨鉄筋コンクリート造2602および鉄筋コンクリート造2606は、現場打ちコンクリート造またはプレキャストコンクリート造により構成することができる。プレキャストコンクリート造とした場合、フルプレキャストあるいはハーフプレキャストの何れを用いても良い。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
The
As shown in FIG. 4, the plurality of
That is, the steel reinforced
In this case, as shown in FIG. 5A, the
5A and 5B, the steel reinforced
図1、図2に示すように、複数の柱22は各基部20から立設されている。
複数の梁28は、複数の柱22を各階毎に接続している。
本実施の形態では、柱22は鉄筋コンクリート造柱2202であり、梁28は鉄骨造梁2802である。
なお、上部構造体12は、上記の構造に限定されず、図6に平面図で示すように、必要に応じて、鉄骨造梁2802、鉄骨鉄筋コンクリート造梁2804、鉄筋コンクリート造梁2806を混合して用いるようにしてもよく、図7に示す両端が鉄骨鉄筋コンクリート造3002であり中央部が鉄骨造3004である複合梁30、あるいは、図8に示す、中央部が鉄骨造3004であり、中央部の両側が鉄骨鉄筋コンクリート造3002であり、両端が鉄筋コンクリート造3006である複合梁30を用いても良い。
また、柱22も必要に応じて鉄骨造柱、鉄骨鉄筋コンクリート造柱、鉄筋コンクリート造柱を混合して用いるようにしてもよい。
また、柱22は、現場打ちコンクリートで構築してもよいし、プレキャストコンクリート柱で構築してもよい。柱22をプレキャストコンクリート柱で構築した場合、フルプレキャストを用いてもよく、あるいは、柱22を中空断面形状としてもよい。
また、階毎に複数の梁28の構成、複数の柱22の構成がそれぞれ異なっていてもよい。
さらに、図9に示すように、必要に応じて、上下で隣り合う梁28の間に、一対の型鋼等からなる補強材を互いに略V字形をなすように組んだ複数の耐震や制振機能のあるブレース32を掛け渡すようにしてもよい。
また、上部構造体12は、図1〜図3に示すような純ラーメン構造の他、必要に応じて、図9に示すように、柱22および梁28で囲まれた空間に耐力壁33を設けても良い。
As shown in FIGS. 1 and 2, the plurality of
The plurality of
In the present embodiment, the
The
Further, the
Moreover, the
Moreover, the structure of the some
Furthermore, as shown in FIG. 9, a plurality of seismic and damping functions in which reinforcing members made of a pair of steel plates or the like are assembled so as to form a substantially V shape between the
In addition to the pure ramen structure as shown in FIGS. 1 to 3, the
また、図10(A)に示すように、複合梁26が基部20に連結される部分の梁幅W1を、柱22の幅W2よりも大きく形成すると、複合梁26が基部20に連結される部分の梁成を小さくでき、免震ピット15を大きく確保する上で有利となり、免震装置16のメンテナンスを効率良く行なう上で有利となる。
すなわち、複合梁26が基部20に連結される部分の梁幅W1を、柱22の幅W2よりも大きく形成すると、複合梁26が基部20に連結される部分、例えば、図10(B)に示すように鉄骨鉄筋コンクリート造2602および鉄筋コンクリート造2606の梁成Hや図10(C)に示すように鉄骨鉄筋コンクリート造2602の梁成Hを小さくでき、免震ピット15を大きく確保する上で有利となり、免震装置16のメンテナンスを効率良く行なう上で有利となる。
10A, when the beam width W1 of the portion where the
That is, if the beam width W1 of the portion where the
本実施の形態によれば以下の効果が奏される。
(1)基礎梁24を両端が鉄骨鉄筋コンクリート造2602または鉄筋コンクリート造2606であり中央部が鉄骨造2604である複合梁26で構成したので、基礎梁24を鉄筋コンクリート造梁や鉄骨鉄筋コンクリート造梁で構成する場合に比べて労務不足の課題が緩和できる。
すなわち、複合梁26を施工するにあたっては、鉄筋工や型枠大工による作業が複合梁26の両端の鉄骨鉄筋コンクリート造2602または鉄筋コンクリート造2606の部分のみなので、少人数の労務でも施工が可能となる。また、複合梁26の中央部分が鉄骨造2604のため、スピーディーな建方で工期短縮ができる。
(2)基礎梁24を鉄筋コンクリート造梁や鉄骨鉄筋コンクリート造梁で構成する場合に比べて、型枠材や仮設材が複合梁26の両端部分のみで足りることから、型枠材や仮設材を削減できるので、それら型枠材や仮設材を解体し免震ピット15から搬出する際の手間が省ける。
(3)複合梁26は建物のスパンが大きい部分に適用可能なため、プレストレスの手間が省けるので、躯体工事のコストが低減できる。
(4)複合梁26の中央部分が鉄骨のため、免震ピット15を大きく確保する上で有利となり、免震装置16のメンテナンスを効率良く行なう上で有利となる。
また、免震ピット15内での設備配管の収まりも容易になることから、免震ピット15の根切り深さを抑える上で有利となり、掘削量を削減して躯体工事のコストの低減化を図る上で有利となる。
(5)複合梁26は両端が鉄骨鉄筋コンクリート造2602または鉄筋コンクリート造2606のため、梁の剛性が高く、床振動を押さえ、居住性が改善される。
(6)複合梁26を適用することで施工性が改善されるので、作業所においての省力化が図れる。
(7)上述の効果から施工性及び経済性に優れた免震建物10を提供する上で有利となる。
According to the present embodiment, the following effects are produced.
(1) Since the
That is, when constructing the
(2) Compared to the case where the
(3) Since the
(4) Since the central portion of the
In addition, it is easy to fit the equipment piping in the
(5) Since both ends of the
(6) Since the workability is improved by applying the
(7) From the above-mentioned effects, it is advantageous in providing the
なお、本実施の形態では、複数の基礎梁24を全て複合梁26で構成する場合について説明したが、必要に応じて複数の基礎梁24の一部を図11に示す鉄筋コンクリート造梁34、図12に示す鉄骨鉄筋コンクリート造梁36、プレストレス梁の何れか1種類の梁で構成し、あるいは、2種類以上の梁を組み合わせて構成してもよいことは無論である。
すなわち、スパンが大きい箇所や設備配管が配置される箇所を複合梁26とし、さらにスパンが大きい箇所を鉄骨造梁34あるいは鉄骨鉄筋コンクリート造梁36あるいはプレストレス梁とし、スパンが小さい箇所を鉄筋コンクリート造梁としてもよい。
図13、図14は、必要に応じて複数の基礎梁24の一部を、必要に応じて鉄筋コンクリート造梁34、鉄骨鉄筋コンクリート造梁36に置き代えて用いている。
また、本実施の形態では、下部構造体14が、建物が構築される地盤であり、上部構造体12が建物である場合について説明したが、上部構造体12と下部構造体14とが共に建物である場合にも本発明は同様に適用可能である。
In the present embodiment, a case has been described in which a plurality of foundation beams 24 are all composed of composite beams 26. However, as necessary, a part of the plurality of foundation beams 24 may be a reinforced
That is, a portion having a large span or a place where equipment piping is arranged is a
In FIGS. 13 and 14, a part of the plurality of foundation beams 24 is replaced with a reinforced
In the present embodiment, the case where the
10 免震建物
12 上部構造体
14 下部構造体
15 免震ピット
16 免震装置
18 基礎
20 基部
22 柱
24 基礎梁
26 複合梁
2602 鉄骨鉄筋コンクリート造
2604 鉄骨造
2606 鉄筋コンクリート造
28 梁
2802 鉄骨造梁
2804 鉄骨鉄筋コンクリート造梁
2806 鉄筋コンクリート造梁
30 複合梁
3002 鉄骨鉄筋コンクリート造
3004 鉄骨造
3006 鉄筋コンクリート造
32 ブレース
33 耐力壁
34 鉄骨造梁
36 鉄骨鉄筋コンクリート造梁
10 base-isolated
Claims (7)
前記複数の基部は、免震装置を介して下部構造体上で免震支持された免震建物の基礎構造であって、
前記複数の基礎梁は、その長手方向の中央部が鉄骨造であり、前記鉄骨造の両端に続く箇所が鉄骨鉄筋コンクリート造である複合梁を含んで構成されている、
ことを特徴とする免震建物の基礎構造。 The base structure of the upper structure includes a plurality of base portions separated from each other and a plurality of base beams connecting the base portions,
The plurality of bases are base structures of a base-isolated building that is supported by base isolation on a lower structure via a base isolation device,
The plurality of foundation beams are configured to include a composite beam in which a central portion in a longitudinal direction thereof is a steel structure, and a portion continuing from both ends of the steel structure is a steel reinforced concrete structure,
The basic structure of a base-isolated building.
ことを特徴とする請求項1記載の免震建物の基礎構造。 The composite beam has a reinforced concrete structure where the end connected to the steel reinforced concrete structure located opposite to the steel structure is connected to the base.
The base structure of the base-isolated building according to claim 1.
前記複合梁が前記基部に連結される部分の梁幅は、前記柱の幅よりも大きく形成されている、
ことを特徴とする請求項1または2記載の免震建物の基礎構造。 The upper structure includes a plurality of columns provided on the plurality of bases,
The beam width of the portion where the composite beam is connected to the base is formed larger than the width of the column.
The base structure of a base-isolated building according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項1記載の免震建物の基礎構造。 The steel-framed reinforced concrete part of the composite beam is a cast-in-place concrete structure or a precast concrete structure,
The base structure of the base-isolated building according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2記載の免震建物の基礎構造。 The steel-framed reinforced concrete part and the reinforced concrete part of the composite beam are in-situ concrete or precast concrete,
The base structure of a base-isolated building according to claim 2.
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項記載の免震建物の基礎構造。 Each of the plurality of foundation beams is composed of a composite beam in which the central portion in the longitudinal direction is a steel structure, and the places following both ends of the steel structure are a steel reinforced concrete structure,
The base structure of a base-isolated building according to any one of claims 1 to 5.
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項記載の免震建物の基礎構造。 The plurality of foundation beams include at least one of a reinforced concrete beam, a steel reinforced concrete beam, and a prestressed beam in addition to the composite beam.
The base structure of a base-isolated building according to any one of claims 1 to 5.
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