JP3102548B2 - 杭の免震構造 - Google Patents
杭の免震構造Info
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- JP3102548B2 JP3102548B2 JP07294705A JP29470595A JP3102548B2 JP 3102548 B2 JP3102548 B2 JP 3102548B2 JP 07294705 A JP07294705 A JP 07294705A JP 29470595 A JP29470595 A JP 29470595A JP 3102548 B2 JP3102548 B2 JP 3102548B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、構造物を支持する
杭の免震構造に関する。
杭の免震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】杭基礎は、良質な支持層が地下深くにあ
る場合に採用される基礎形式の一つであり、該支持層ま
で打ち込んだ杭の上に上部構造物を構築することによっ
て、構造物重量を支持層で安定支持することができるも
のである。
る場合に採用される基礎形式の一つであり、該支持層ま
で打ち込んだ杭の上に上部構造物を構築することによっ
て、構造物重量を支持層で安定支持することができるも
のである。
【０００３】かかる杭は、その構造特性から水平力に対
して比較的弱点を持ちやすく、地震時には、上部構造物
から大きな水平力や曲げモーメントが杭頭に作用する
が、その一方で、杭の破壊といった事態は、上部構造物
の倒壊に直接つながることとなる。したがって、杭が破
壊に至らないように十分な検討が必要である。
して比較的弱点を持ちやすく、地震時には、上部構造物
から大きな水平力や曲げモーメントが杭頭に作用する
が、その一方で、杭の破壊といった事態は、上部構造物
の倒壊に直接つながることとなる。したがって、杭が破
壊に至らないように十分な検討が必要である。
【０００４】杭の損傷を防止する方策としてさまざまな
免震構造が提案されているが、その有効な手段として上
部構造物と杭頭との間に積層ゴムを配設する案がある。
かかる方法によれば、積層ゴムによる長周期化によって
上部構造物に入力する地震動のレベルが低減し、杭頭に
作用する水平力や曲げモーメントも小さくなる。
免震構造が提案されているが、その有効な手段として上
部構造物と杭頭との間に積層ゴムを配設する案がある。
かかる方法によれば、積層ゴムによる長周期化によって
上部構造物に入力する地震動のレベルが低減し、杭頭に
作用する水平力や曲げモーメントも小さくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、杭頭に
積層ゴムを配設するということは、当然のことながら上
部構造物の水平変位を許容できるだけのクリアランスを
上部構造物の側方に設けなければならないことを意味
し、地盤面より下方の上部構造物の周囲を二重壁構造と
することを余儀なくされるという問題を生じていた。
積層ゴムを配設するということは、当然のことながら上
部構造物の水平変位を許容できるだけのクリアランスを
上部構造物の側方に設けなければならないことを意味
し、地盤面より下方の上部構造物の周囲を二重壁構造と
することを余儀なくされるという問題を生じていた。
【０００６】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、上部構造物の水平変位を低減させると同時に
杭の損傷をも防止することが可能な杭の免震構造を提供
することを目的とする。
たもので、上部構造物の水平変位を低減させると同時に
杭の損傷をも防止することが可能な杭の免震構造を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る杭の免震構造は請求項１に記載したよ
うに、上部構造物と該上部構造物を支持する杭の頭部と
の間に滑り支承、ボールベアリング等を用いた絶縁機構
を配設するとともに、地盤内に定着された一対の引張材
を所定の定着部材を用いて前記上部構造物に定着したも
のである。
め、本発明に係る杭の免震構造は請求項１に記載したよ
うに、上部構造物と該上部構造物を支持する杭の頭部と
の間に滑り支承、ボールベアリング等を用いた絶縁機構
を配設するとともに、地盤内に定着された一対の引張材
を所定の定着部材を用いて前記上部構造物に定着したも
のである。
【０００８】また、本発明に係る杭の免震構造は、前記
定着部材と前記上部構造物との間に所定のダンパー部材
を介在させ、前記引張材の緊張力が該ダンパー部材を介
して前記定着部材と前記上部構造物との間で伝達される
ようにしたものである。
定着部材と前記上部構造物との間に所定のダンパー部材
を介在させ、前記引張材の緊張力が該ダンパー部材を介
して前記定着部材と前記上部構造物との間で伝達される
ようにしたものである。
【０００９】また、本発明に係る杭の免震構造は、前記
ダンパー部材を超弾性材で形成したものである。
ダンパー部材を超弾性材で形成したものである。
【００１０】本発明の杭の免震構造は、上部構造物と杭
の両方の免震化を図った従来の免震構造とは異なり、杭
の免震化を主体的に考えたものである。すなわち、本発
明の杭の免震構造においては、上部構造物と該上部構造
物を支持する杭の頭部との間に滑り支承、ボールベアリ
ング等を用いた絶縁機構を配設するとともに、地盤内に
定着された一対の引張材を所定の定着部材を用いて上部
構造物に定着しており、地震時においては、該引張材に
よって上部構造物の水平移動や転倒が防止されるととも
に、上部構造物からの水平力や曲げモーメントは、絶縁
機構で遮断されて杭頭には作用しない。なお、上部構造
物には引張材を介して地震動のエネルギーが入力するの
で、上部構造物自体は、所定の耐震設計基準に基づいて
構築する。
の両方の免震化を図った従来の免震構造とは異なり、杭
の免震化を主体的に考えたものである。すなわち、本発
明の杭の免震構造においては、上部構造物と該上部構造
物を支持する杭の頭部との間に滑り支承、ボールベアリ
ング等を用いた絶縁機構を配設するとともに、地盤内に
定着された一対の引張材を所定の定着部材を用いて上部
構造物に定着しており、地震時においては、該引張材に
よって上部構造物の水平移動や転倒が防止されるととも
に、上部構造物からの水平力や曲げモーメントは、絶縁
機構で遮断されて杭頭には作用しない。なお、上部構造
物には引張材を介して地震動のエネルギーが入力するの
で、上部構造物自体は、所定の耐震設計基準に基づいて
構築する。
【００１１】ここで、定着部材と上部構造物との間にダ
ンパー部材を介在させた場合、該ダンパー部材によって
上部構造物の振動エネルギーが吸収され、上部構造物も
ある程度の免震化が可能となる。
ンパー部材を介在させた場合、該ダンパー部材によって
上部構造物の振動エネルギーが吸収され、上部構造物も
ある程度の免震化が可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る杭の免震構造
の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１３】図１(a) は、本実施形態に係る杭の免震構
造を示した全体図である。同図でわかるように、本実施
形態に係る杭の免震構造は、上部構造物１と該上部構造
物１を支持する杭２の頭部との間に絶縁機構としての滑
り支承３を配設するとともに、互いに交差する一対のア
ンカー４、４で上部構造物１を地盤５内に定着してあ
る。
造を示した全体図である。同図でわかるように、本実施
形態に係る杭の免震構造は、上部構造物１と該上部構造
物１を支持する杭２の頭部との間に絶縁機構としての滑
り支承３を配設するとともに、互いに交差する一対のア
ンカー４、４で上部構造物１を地盤５内に定着してあ
る。
【００１４】滑り支承３は、地震時において上部構造物
１からの水平力や曲げモーメントが杭２の頭部にできる
だけ作用しないように、摩擦係数の小さい材料、例えば
テフロン材を杭２の頭部と上部構造物１の基礎スラブ６
の下面に設けて構成してある。
１からの水平力や曲げモーメントが杭２の頭部にできる
だけ作用しないように、摩擦係数の小さい材料、例えば
テフロン材を杭２の頭部と上部構造物１の基礎スラブ６
の下面に設けて構成してある。
【００１５】アンカー４は、地盤側においては、ＰＣ鋼
線等の引張材７の一端を図示しない堅固な地層まで削孔
した孔内にグラウト材を用いて定着してあり、上部構造
物１側では、図１(b) でよくわかるように、基礎スラブ
６の貫通孔８に引張材７を通し、その他端を支圧板９、
ダンパー部材１０および定着部材であるアンカーヘッド
１１の孔に挿通し、図示しないくさびでアンカーヘッド
１１に定着してある。なお、防錆処理のため、引張材７
の端部にキャップ１２を被せ、その中にグリスを封入し
てある。
線等の引張材７の一端を図示しない堅固な地層まで削孔
した孔内にグラウト材を用いて定着してあり、上部構造
物１側では、図１(b) でよくわかるように、基礎スラブ
６の貫通孔８に引張材７を通し、その他端を支圧板９、
ダンパー部材１０および定着部材であるアンカーヘッド
１１の孔に挿通し、図示しないくさびでアンカーヘッド
１１に定着してある。なお、防錆処理のため、引張材７
の端部にキャップ１２を被せ、その中にグリスを封入し
てある。
【００１６】ダンパー部材１０は、超弾性材と呼ばれる
材料で例えば図１(c) に示す環状に形成してあり、これ
をアンカーヘッド１１と支圧板９の間に介在させること
によって、引張材７の緊張力が該ダンパー部材１０を介
して伝達されるようになっている。なお、ダンパー部材
１０を形成する超弾性材としては、例えばＴｉ―Ｎｉ合
金やＣｕ―Ａｕ―Ｚｎ合金等を用いることができる。
材料で例えば図１(c) に示す環状に形成してあり、これ
をアンカーヘッド１１と支圧板９の間に介在させること
によって、引張材７の緊張力が該ダンパー部材１０を介
して伝達されるようになっている。なお、ダンパー部材
１０を形成する超弾性材としては、例えばＴｉ―Ｎｉ合
金やＣｕ―Ａｕ―Ｚｎ合金等を用いることができる。
【００１７】本実施形態に係る杭の免震構造において
は、地震時においては、引張材７によって上部構造物１
の水平移動や転倒が防止されるとともに、上部構造物１
からの水平力や曲げモーメントは、滑り支承３で遮断さ
れて杭２の頭部には作用しない。また、ダンパー部材１
０によって上部構造物１の振動エネルギーが吸収され、
上部構造物１もある程度免震化される。
は、地震時においては、引張材７によって上部構造物１
の水平移動や転倒が防止されるとともに、上部構造物１
からの水平力や曲げモーメントは、滑り支承３で遮断さ
れて杭２の頭部には作用しない。また、ダンパー部材１
０によって上部構造物１の振動エネルギーが吸収され、
上部構造物１もある程度免震化される。
【００１８】図２は、超弾性材で形成したダンパー部材
１０の応力―ひずみ曲線を示したものであり、かかるグ
ラフを用いて地震エネルギーの吸収メカニズムを説明す
る。
１０の応力―ひずみ曲線を示したものであり、かかるグ
ラフを用いて地震エネルギーの吸収メカニズムを説明す
る。
【００１９】まず、ダンパー部材１０は、通常時には図
２(a) に示すように、引張材７の緊張力Ｐが作用してお
り（黒丸で示した位置）、比較的小さな地震がきた場合
には、該黒丸位置を中心として曲線上を移動するが、か
かる移動範囲は、弾性域にとどまり、エネルギー吸収は
行われない。
２(a) に示すように、引張材７の緊張力Ｐが作用してお
り（黒丸で示した位置）、比較的小さな地震がきた場合
には、該黒丸位置を中心として曲線上を移動するが、か
かる移動範囲は、弾性域にとどまり、エネルギー吸収は
行われない。
【００２０】一方、地震時においては、かかる緊張力Ｐ
にアンカー４の傾斜角度に応じた上部構造物１からの水
平力成分が加わった変動応力が作用し、同図(b) に示す
ように、超弾性特有の履歴を描きながらエネルギー吸収
が行われる。
にアンカー４の傾斜角度に応じた上部構造物１からの水
平力成分が加わった変動応力が作用し、同図(b) に示す
ように、超弾性特有の履歴を描きながらエネルギー吸収
が行われる。
【００２１】以上説明したように、本実施形態に係る杭
の免震構造によれば、上部構造物と杭との間に滑り支承
を配設したので、地震時に上部構造物からの水平力や曲
げモーメントが杭に作用することはなく、杭の破損を防
止することができるとともに、アンカーを用いて上部構
造物を地盤に定着したことにより、上部構造物の水平動
や浮き上がりあるいは転倒を防止することができる。
の免震構造によれば、上部構造物と杭との間に滑り支承
を配設したので、地震時に上部構造物からの水平力や曲
げモーメントが杭に作用することはなく、杭の破損を防
止することができるとともに、アンカーを用いて上部構
造物を地盤に定着したことにより、上部構造物の水平動
や浮き上がりあるいは転倒を防止することができる。
【００２２】したがって、地盤面より低い上部構造物の
側方を二重壁とすることなく、杭の免震化を図ることが
可能となる。
側方を二重壁とすることなく、杭の免震化を図ることが
可能となる。
【００２３】また、定着部材と上部構造物との間にダン
パー部材を介在させて該ダンパー部材で上部構造物の振
動エネルギーを吸収するようにしたので、上部構造物の
免震化をもある程度達成することが可能となる。
パー部材を介在させて該ダンパー部材で上部構造物の振
動エネルギーを吸収するようにしたので、上部構造物の
免震化をもある程度達成することが可能となる。
【００２４】本実施形態では、ダンパー部材を超弾性材
で形成したが、これに代えて、図３に示すように、高減
衰ゴムで形成したダンパー部材２１を用いてもよい。
で形成したが、これに代えて、図３に示すように、高減
衰ゴムで形成したダンパー部材２１を用いてもよい。
【００２５】また、本実施形態では、一対のアンカー
４、４を交差配置したが、図４に示すような配置形態と
してもよい。
４、４を交差配置したが、図４に示すような配置形態と
してもよい。
【００２６】また、本実施形態では、絶縁機構として滑
り支承を採用したが、代わりにベアリング等を採用して
もよい。
り支承を採用したが、代わりにベアリング等を採用して
もよい。
【００２７】また、本実施形態では、アンカー４のアン
カーヘッド１１と支圧板９との間にダンパー部材１０を
介在させたが、図５に示すように、かかるダンパー部材
を省略したアンカー３１を用いてもよい。
カーヘッド１１と支圧板９との間にダンパー部材１０を
介在させたが、図５に示すように、かかるダンパー部材
を省略したアンカー３１を用いてもよい。
【００２８】かかる構成によっても、地震時に上部構造
物１からの水平力や曲げモーメントが杭２に作用するこ
とはなく、杭２の破損を防止することができるととも
に、上部構造物１の水平動や浮き上がりあるいは転倒を
防止することができる。
物１からの水平力や曲げモーメントが杭２に作用するこ
とはなく、杭２の破損を防止することができるととも
に、上部構造物１の水平動や浮き上がりあるいは転倒を
防止することができる。
【００２９】したがって、上述した実施形態と同様、地
盤面より低い上部構造物１の側方を二重壁とすることな
く、杭２の免震化を図ることが可能となる。なお、上部
構造物１には引張材７を介して地震動のエネルギーが入
力するので、上部構造物自体は、所定の耐震設計基準に
基づいて構築しておく。
盤面より低い上部構造物１の側方を二重壁とすることな
く、杭２の免震化を図ることが可能となる。なお、上部
構造物１には引張材７を介して地震動のエネルギーが入
力するので、上部構造物自体は、所定の耐震設計基準に
基づいて構築しておく。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の杭の免震構
造は、上部構造物と該上部構造物を支持する杭の頭部と
の間に滑り支承、ボールベアリング等を用いた絶縁機構
を配設するとともに、地盤内に定着された一対の引張材
を所定の定着部材を用いて前記上部構造物に定着したの
で、上部構造物の水平変位を低減させると同時に杭の損
傷をも防止することができる。
造は、上部構造物と該上部構造物を支持する杭の頭部と
の間に滑り支承、ボールベアリング等を用いた絶縁機構
を配設するとともに、地盤内に定着された一対の引張材
を所定の定着部材を用いて前記上部構造物に定着したの
で、上部構造物の水平変位を低減させると同時に杭の損
傷をも防止することができる。
【００３１】
【図１】本実施形態に係る杭の免震構造を示した図であ
り、(a)は全体側面図、(b)は上部構造物側の定着構造を
示す詳細図、(c)はダンパー部材等の斜視図。
り、(a)は全体側面図、(b)は上部構造物側の定着構造を
示す詳細図、(c)はダンパー部材等の斜視図。
【図２】ダンパー部材の応力ひずみ曲線を示したグラフ
であり、(a) は通常時および小地震時の際に生じる応力
ひずみレベルを書き加えたもの、(b) は大地震時の際に
生じる応力ひずみレベルを書き加えたもの。
であり、(a) は通常時および小地震時の際に生じる応力
ひずみレベルを書き加えたもの、(b) は大地震時の際に
生じる応力ひずみレベルを書き加えたもの。
【図３】ダンパー部材の変形例を示した斜視図。
【図４】変形例に係る杭の免震構造を示した全体側面
図。
図。
【図５】同じく変形例に係る杭の免震構造を示した全体
側面図。
側面図。
１ 上部構造物 ２ 杭 ３ 滑り支承（絶縁機構） ４、３１ アンカー ５ 地盤 ７ ＰＣ鋼線（引張材） １０ ダンパー部材 １１ アンカーヘッド（定着部材） ２１ ダンパー部材
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E02D 27/12 E02D 27/34 E04H 9/02 311 E04H 9/02 331
Claims (3)
- 【請求項１】 上部構造物と該上部構造物を支持する杭
の頭部との間に滑り支承、ボールベアリング等を用いた
絶縁機構を配設するとともに、地盤内に定着された一対
の引張材を所定の定着部材を用いて前記上部構造物に定
着してなることを特徴とする杭の免震構造。 - 【請求項２】 前記定着部材と前記上部構造物との間に
所定のダンパー部材を介在させ、前記引張材の緊張力が
該ダンパー部材を介して前記定着部材と前記上部構造物
との間で伝達されるようにした請求項１記載の杭の免震
構造。 - 【請求項３】 前記ダンパー部材を超弾性材で形成した
請求項２記載の杭の免震構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07294705A JP3102548B2 (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 杭の免震構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07294705A JP3102548B2 (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 杭の免震構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09111773A JPH09111773A (ja) | 1997-04-28 |
| JP3102548B2 true JP3102548B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=17811240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07294705A Expired - Fee Related JP3102548B2 (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 杭の免震構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3102548B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002146809A (ja) * | 2000-11-07 | 2002-05-22 | Taisei Corp | 構造物の構築方法 |
| NL1032291C2 (nl) * | 2006-08-10 | 2008-02-12 | Ries Holding B V | Bouwconstructie, spoelinrichting en werkwijze voor het in de grond brengen van een bouwconstructie. |
| JP2011247046A (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | Railway Technical Research Institute | 橋台変形吸収手段を設けた橋梁 |
-
1995
- 1995-10-17 JP JP07294705A patent/JP3102548B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09111773A (ja) | 1997-04-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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