JP5107014B2 - Seismic isolation material mounting structure - Google Patents
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Description
本発明は、免震建物において上部構造体の荷重を下部構造に伝達する部位である免震材の取付構造に関するものである。 The present invention relates to a structure for attaching a seismic isolation material, which is a part for transmitting a load of an upper structure to a lower structure in a seismic isolation building.
従来より、鉄骨造の上部構造体の下端面、例えば免震架台となる1階の大梁(=1階の床レベルの大梁)の下フランジ下端面あるいは柱下端面と、鉄筋コンクリート造の基礎との間に支承、復元材、減衰材等からなる免震材を介装した免震建物があった。 Conventionally, the lower end surface of a steel upper structure, for example, the lower flange lower end surface or column lower end surface of the first-floor large beam (= floor at the floor level on the first floor) serving as a base isolation frame, and the foundation of the reinforced concrete structure There was a base-isolated building with base-isolated materials such as bearings, restoration materials, and damping materials.
免震材は、地震等の水平荷重が作用した際に滑動や変形が繰り返されるので、磨耗、疲労等によって性能が低下する虞がある。したがって、保守点検や部品の交換を容易に行い得るように構成するのが好ましい。 Since the seismic isolation material is repeatedly slid and deformed when a horizontal load such as an earthquake is applied, its performance may be deteriorated due to wear, fatigue, or the like. Therefore, it is preferable to configure so that maintenance inspection and parts replacement can be easily performed.
たとえば、特許文献1に記載した免震材2においては、大梁の下フランジに固定部材7をボルトにて締結しさらに固定部材7の下面に支持柱4をボルトにて締結しており、ボルトを取り外すことによって、固定部材7や支持柱4の交換を行い得るように構成されている。
For example, in the
しかし、このような構成において免震材が建物の外周部寄りに設置された場合、外壁あるいは免震材を覆うカバーと1階の大梁等の上部構造体との間に免震材固定の為のボルトが位置してしまうことがある。このような場合、ボルトの取り外しの為に外壁やカバーも取り外す必要が生じて免震材の交換作業が極めて大掛かりなものになり、コストの上昇や工期の長期化という問題が発生する虞があった。 However, when the base isolation material is installed near the outer periphery of the building in such a configuration, the base isolation material is fixed between the outer wall or the cover covering the base isolation material and the upper structure such as a large beam on the first floor. The bolt may be positioned. In such a case, it is necessary to remove the outer wall and cover to remove the bolts, and the replacement work of the seismic isolation material becomes extremely large, which may cause problems such as an increase in cost and a prolonged construction period. It was.
本発明は、従来技術の持つ課題を解決し、部品の交換作業を容易に行うことのできる免震材の取付構造を提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to solve the problems of the prior art and to provide a seismic isolation material mounting structure that allows easy replacement of parts.
免震材の取付構造の第1の構成は、底面に突起部を備えた上部構造体と、前記突起部に対応した凹部を有する板状のフランジを上面に備えた板状の摺動子と、からなり、前記凹部に前記突起部を嵌入するとともに、前記上部構造体の底面から板状の延出片を水平方向に延出し、前記摺動子のフランジを前記延出片に対応させて延出して延出部を形成し、前記延出片に穿設したボルト孔と、前記延出部に穿設したねじ孔の位置を一致させてボルトにて締結して前記上部構造体の底面に前記摺動子を固定したことを特徴とする。 The first structure of the seismic isolation material mounting structure includes an upper structure having a protrusion on the bottom surface, and a plate-like slider having a plate-like flange having a recess corresponding to the protrusion on the upper surface. The protrusion is inserted into the recess, and a plate-like extension piece is horizontally extended from the bottom surface of the upper structure, and the flange of the slider is made to correspond to the extension piece. An extended portion is formed by extending, and a bolt hole drilled in the extended piece and a screw hole drilled in the extended portion are aligned with each other and fastened with a bolt , and the bottom surface of the upper structure body The slider is fixed to the above.
本発明にかかる免震材の取付構造の第2の構成は、角形鋼管からなる柱本体と、該柱本体の下端部に溶接され該柱本体の断面の大きさに対応した略正方形で板状の柱フランジと、該柱フランジの下端面の中央に溶接された円柱状の突起部と、を備えた上部構造体と、前記柱フランジと平面的に同一の大きさで前記突起部に対応した凹部を有する板状のフランジを上面に備えた板状の摺動子と、からなり、前記凹部に前記突起部を嵌入した状態で前記柱フランジの底面に前記摺動子を固定したことを特徴とする。 The second structure of the seismic isolation material mounting structure according to the present invention includes a column main body made of a square steel pipe, and a substantially square plate-like shape that is welded to the lower end of the column main body and corresponds to the cross-sectional size of the column main body. And a columnar projection welded to the center of the lower end surface of the column flange, and corresponding to the projection in the same size as the column flange. A plate-like slider having a plate-like flange having a recess on the upper surface, and the slider is fixed to the bottom surface of the column flange in a state in which the projection is fitted in the recess. And
本発明にかかる免震材の取付構造の第1の構成によれば、上部構造体の突起部を摺動子の凹部に嵌入することに加えて、上部構造体の板状の延出片と摺動子のフランジの延出部とをボルトで締結したので、上部構造体への摺動子の固定をより強固なものとすることができ、構造設計の想定外の巨大地震などにより、免震材の位置において上部構造体の浮き上がりが生じるような万一の事態にも摺動子が外れることがない。また、組立中に摺動子が外れないため施工性がよい。しかも、上部構造体の板状の延出片及び摺動子のフランジの延出部を外壁等の障害物の存在しない方向に延出することにより、ボルトの取り外しや再締結を容易に行うことができる。 According to the first configuration of the seismic isolation material mounting structure according to the present invention, in addition to fitting the protrusion of the upper structure into the recess of the slider, the plate-like extension piece of the upper structure and Since the extension of the flange of the slider is fastened with bolts, the slider can be more firmly fixed to the upper structure. In the unlikely event that the upper structure is lifted at the position of the seismic material, the slider will not come off. In addition, workability is good because the slider does not come off during assembly. Moreover, the bolts can be easily removed and re-fastened by extending the plate-like extension piece of the upper structure and the extension part of the flange of the slider in a direction in which no obstacle such as an outer wall exists. Can do .
本発明にかかる免震材の取付構造の第2の構成によれば、板状のフランジを上面に備えた板状の摺動子の凹部に上部構造体の突起部を嵌入するという簡易な構成であるので、上部構造体を油圧ジャッキ等の揚重装置を用いてわずかに浮かすだけで摺動子を上部構造体から分離させて、容易に取り外すことができ、また、新たな摺動子を容易に設置することができる。尚、免震構造は、地震等の水平荷重が作用した際に滑動や変形が繰り返されても、免震材の位置において上部構造体の浮き上がりが生じないように構造設計されるものである。よって構造設計の想定として、摺動子が外れることはない。 According to the second configuration of the seismic isolation material mounting structure according to the present invention, a simple configuration in which the protrusion of the upper structure is inserted into the concave portion of the plate-like slider having the plate-like flange on the upper surface. Therefore, the slider can be separated from the upper structure by simply lifting the upper structure slightly using a lifting device such as a hydraulic jack, and can be easily removed. It can be installed easily. The seismic isolation structure is designed so that the upper structure does not lift at the position of the seismic isolation material even when sliding or deformation is repeated when a horizontal load such as an earthquake is applied. Therefore, as a structural design assumption, the slider does not come off .
本発明に係る免震材の取付構造の好ましい実施形態について図を用いて説明する。 A preferred embodiment of a seismic isolation material mounting structure according to the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、図1及び図2を用いて第1実施例について説明する。本実施例は、鉄骨ALC(軽量気泡コンクリート)造の住宅である建物Aにおける免震材の取付構造を示すものであり、図1は免震材まわりの平面図及び断面図、図2は免震材を構成する支承の図及び柱下端部への支承の取り付け状態を示す図である。 First, the first embodiment will be described with reference to FIGS. This example shows a structure for mounting a seismic isolation material in a building A which is a steel ALC (lightweight aerated concrete) house. FIG. 1 is a plan view and a cross-sectional view around the seismic isolation material, and FIG. It is a figure which shows the attachment state of the figure of the bearing which comprises a seismic material, and the pillar lower end part.
(上部構造体)
建物Aの構造体は、上部構造体A1と下部構造A2で構成されている。上部構造体A1は通し柱である柱1と各階の大梁2とを剛接合して構成した鉄骨造ラーメン構造である。柱1は角形鋼管からなる柱本体1aとその下端部に溶接された柱フランジ1bとからなる。柱フランジ1bは板状で柱本体1aの断面の大きさに対応した略正方形である。柱フランジ1bの下端面の中央には円柱状の突起部1cが溶接されている。各階の大梁2は、H形鋼からなりその端部に柱1との接合部となるエンドプレート2aが溶接されている。柱1と大梁2は夫々のボルト孔の位置を一致させた状態で高力ボルト6にて剛接合されている。柱1の下端部は1階の大梁2の下フランジの下面から若干突出している。
(Superstructure)
The structure of the building A is composed of an upper structure A1 and a lower structure A2. The upper structure A1 is a steel frame ramen structure configured by rigidly joining a pillar 1 as a through pillar and a
上部構造体A1の外周部は、柱1の下端部まで、軽量気泡コンクリート(ALC)からなる外壁パネル3aを連接して構成された外壁3によって覆われている。また、各階の床4は各階の大梁2或いは小梁7の上フランジの上面にALCからなる床パネル4aを載置して構成されている。また、1階の床4には床下空間へ潜入するための床下点検口4bが形成されている。床下点検口4bは1階の大梁2あるいは小梁7に梯子状の枠体5を架設し枠体5の内部に開口部を残した状態で床パネル4aを載置して構成されている。なお、床下点検口4bには、躯体工事の後工程である木工事において開閉自在な蓋が設置されて転落防止措置がとられる。
The outer peripheral portion of the upper structure A1 is covered with the
(下部構造)
下部構造A2は、鉄筋コンクリート造のベタ基礎11、後述する受け板23を載置する受け板載置部12、及び後述する復元ゴムB2を載置、固定する台座部13とからなる。
(Substructure)
The lower structure A2 includes a solid foundation 11 made of reinforced concrete, a receiving
(免震材)
本実施例の免震材Bはすべり支承型であり、上部構造体A1と下部構造A2の間に介装されている。免震材Bは、支承B1、復元ゴムB2からなる。支承B1は、上部構造体A1からの鉛直荷重を支持し下部構造A2に伝達する機能を有するものであり、復元ゴムB2は相対的に変位した上部構造体A1を所定の位置に復元する復元機能、及びエネルギーを吸収し振動を減衰させる減衰機能を有する。
(Seismic isolation material)
The seismic isolation material B of this embodiment is a sliding support type and is interposed between the upper structure A1 and the lower structure A2. The seismic isolation material B includes a support B1 and a restoration rubber B2. The support B1 has a function of supporting the vertical load from the upper structure A1 and transmitting it to the lower structure A2, and the restoring rubber B2 is a restoring function for restoring the relatively displaced upper structure A1 to a predetermined position. And a damping function for absorbing energy and damping vibration.
支承B1は、柱1の下端面において柱1と一体となって(柱1に追従して)変位する摺動子21と、摺動子21をすべらせる面が形成された受け板23とからなる。摺動子21は板状であり、その上面には柱フランジ1bと平面的に同一の大きさのフランジ22が溶接され一体化されている。フランジ22には柱フランジ1bの突起部1cに対応した凹部22aが形成されており、摺動子21は、フランジ22を柱フランジ1bに重ね合わせ突起部1cを凹部22aに嵌合させることによって柱1の下端面に固定されている。なお、受け板23の上面のうち平常時に外壁3よりも外側に位置する領域にはカバー25が載置されている。
The support B1 includes a
復元ゴムB2は、一端が1階の大梁2又は小梁7の下フランジにボルト14にて固定され、他端がベタ基礎11上面にベタ基礎11と一体的に形成された台座部13に対しアンカーボルト15にて固定されている。
The restoration rubber B2 has one end fixed to the lower flange of the
摺動子21の交換の際には、床下点検口4bから床下空間に潜入し、1階の大梁2の下フランジとベタ基礎11との間に油圧ジャッキ等の揚重装置を介装し上部構造体A1をわずかに(突起部1cと凹部22aの嵌合が解除される程度に)浮かすことによって、摺動子21を柱1の下端面から分離し取り外すことができる。また、上部構造体A1を浮かした状態で新たな摺動子21を柱1の下端面に配置し、突起部1cと凹部22aとの位置を合わせつつ上部構造体A1を降下させることによって、新たな摺動子21を設置することができる。
When exchanging the
このような構成によって、柱1の近辺に作業の妨げとなる外壁3が存在する外周部の柱1の下端面に摺動子21が固定されている場合であっても、摺動子21を外壁パネル3aを取り外すことなく容易に交換することができ、コストの上昇や工期の長期化を抑制することができる。
With such a configuration, even when the
なお、免震構造の建物の場合、柱には引き抜き力が作用しないように設計されるので、柱1が浮き上がって突起部1cと凹部22aの嵌合が解除されることはない。また、摺動子21及びフランジ22はともに板状であり、摺動子21と受け板23との間で発生する摩擦力も極めて小さいので、水平力が作用した場合に転倒モーメントにより摺動子21が転倒することで突起部1cと凹部22aの嵌合が解除され摺動子21が分離することもない。
In the case of a base-isolated structure, the column 1 is designed so that a pulling force does not act on the column, so that the column 1 is not lifted and the fitting of the projection 1c and the recess 22a is not released. Further, both the
また、摺動子21及びフランジ22は板状であるので、支承B1の高さを低く抑えることができ、建物高さの法的な制限に対して対応しやすい免震建物とすることができる。
Moreover, since the
続いて、図3及び図4を用いて第2実施例について説明する。本実施例も第1実施例と同様に、鉄骨ALC造の住宅である建物Aにおける免震材の取付構造を示すものであり、図3は免震材まわりの平面図及び断面図、図4は免震材を構成する支承の図及び柱下端部への支承の取り付け状態を示す図である。なお、第1実施例と同一の構成については説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。 Subsequently, a second embodiment will be described with reference to FIGS. As in the first embodiment, the present embodiment also shows a structure for mounting a seismic isolation material in a building A, which is a steel-frame ALC structure. FIG. These are the figure of the support which comprises a seismic isolation material, and the figure which shows the attachment state of the support to a column lower end part. The description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted, and only a different configuration will be described.
本実施例における柱フランジ1bは1辺の長さが柱本体1aの断面の1辺の長さよりも大きな略正方形であり柱本体1aと2辺を一致させた状態で柱本体1aに対しオフセットした状態で溶接され、柱1から延出した延出片1b1が形成されている。柱フランジ1bの下端面で平面的に柱本体1aの中央となる位置には円柱状の突起部1cが溶接されている。また、延出片1b1には、摺動子21上面のフランジ22をボルト固定するためのボルト孔1b2が、柱1に接合された大梁2と平面的に重ならない位置となるように穿設されている。また、柱1は、建物Aの外周部においては、柱フランジ1bの延出片1b1が建物Aの内部側に位置するように配置されている。
The column flange 1b in this embodiment is substantially square in which the length of one side is larger than the length of one side of the cross section of the column main body 1a, and the column flange 1b is offset with respect to the column main body 1a in a state in which the two sides coincide with each other. An extended piece 1b1 that is welded in a state and extends from the column 1 is formed. A columnar protrusion 1c is welded at a position which is the center of the column main body 1a in plan view on the lower end surface of the column flange 1b. Further, a bolt hole 1b2 for bolting the
摺動子21の上面のフランジ22は、柱フランジ1bと平面的に同一の大きさであり、柱1下端面に固定した際に柱1から延出する延出部22bが形成されている。また、フランジ22には、柱フランジ1bの突起部1c及びボルト孔1b2に対応して凹部22a及び雌ねじが切られたボルト孔22cが形成されている。そして、突起部1cを凹部22aに嵌合させるとともにボルト24を締結することにより摺動子21は柱フランジ1bに固定されている。
The
摺動子21の交換の際には、床下点検口4bから床下空間に潜入し、柱フランジ1bとフランジ22とを締結しているボルト24を緩めて取り外すとともに、実施例1と同様の手法で上部構造体A1をわずかに浮かすことによって、摺動子21を柱1の下端面から分離し取り外すことができる。また、上部構造体A1を浮かした状態で新たな摺動子21を柱1の下端面に配置し、突起部1cと凹部22aとの位置及びボルト孔1b2、22c同士の位置を合わせつつ上部構造体A1を降下させ、ボルト24にて締結することによって、新たな摺動子21を設置することができる。
When exchanging the
このような構成によって、摺動子21の固定をより確実なものとしながらも、摺動子21を固定しているボルト24は外壁3が存在する外周部においても容易に着脱することができ、摺動子21の交換作業のコストの上昇や工期の長期化を抑制することができる。
With such a configuration, the
続いて図5を用いて第3実施例について説明する。本実施例も第1実施例、第2実施例と同様に、鉄骨ALC造の住宅である建物Aにおける免震材の取付構造を示すものであり、図5は免震材を構成する支承の図及び柱下端部への支承の取り付け状態を示す図であり。なお、免震材まわりの構成は図1に準じており、第1実施例と同一の構成については説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。 Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. As in the first and second embodiments, this embodiment also shows the structure for mounting the seismic isolation material in the building A, which is a steel-framed ALC house, and FIG. It is a figure which shows the attachment state of the support to a figure and a column lower end part. The configuration around the seismic isolation material is the same as in FIG. 1, and the description of the same configuration as in the first embodiment is omitted, and only the different configuration is described.
柱1は角形鋼管からなる柱本体1aとその下端部に溶接された柱フランジ1bとからなる。柱フランジ1bは板状で柱本体1aの断面の大きさに対応した略正方形である。柱フランジ1bの下端面の中央には円柱状で雄ねじが切られた突起部1cが溶接されている。 The column 1 includes a column main body 1a made of a square steel pipe and a column flange 1b welded to the lower end portion thereof. The column flange 1b is plate-shaped and has a substantially square shape corresponding to the cross-sectional size of the column main body 1a. At the center of the lower end surface of the column flange 1b, a projection 1c having a cylindrical shape and a male screw is welded.
摺動子21の上面のフランジ22は、正八角形の板状でありその中央部には柱フランジ1bの突起部1cに対応した雌ねじが切られた凹部22aが形成されている。そして、フランジ22の形状に対応したスパナ、レンチ等の締結工具をフランジ22に装着して回転させることによって、柱フランジ1bの突起部1cにフランジ22の凹部22aを螺入に嵌合し摺動子21が柱1の下端面に固定されている。
The
摺動子21の交換作業は、実施例1と同様の手法で上部構造体A1をわずかに浮かした状態で、締結工具を用いて行うことができる。しかも、1階フランジ22の位置は大梁2や小梁7よりも下方に位置しているので、締結工具が大梁2や小梁7干渉することなく容易に行うことができる。
The replacement work of the
本発明に係る免震材の取付構造は、作業者が潜入可能な床下空間を有する免震建物全般に適用することができる。 The seismic isolation material mounting structure according to the present invention can be applied to any seismic isolation building having an underfloor space where an operator can infiltrate.
A…免震建物
A1…上部構造体
A2…下部構造
B…免震材
B1…支承
B2…復元ゴム
1…柱
1a…柱本体
1b…柱フランジ
1b1…延出片
1b2…ボルト孔
1c…突起部
2…大梁
2a…エンドプレート
3…外壁
3a…外壁パネル
4…床
4a…床パネル
4b…床下点検口
5…枠体
6…高力ボルト
7…小梁
11…ベタ基礎
12…受け板載置部
13…台座部
14…ボルト
15…アンカーボルト
21…摺動子
22…フランジ
22a…凹部
22b…延出部
22c…ボルト孔
23…受け板
24…ボルト
25…カバー
A ... Seismic isolation building A1 ... Upper structure A2 ... Lower structure B ... Seismic isolation material B1 ... Support B2 ... Restore rubber 1 ... Column 1a ... Column body 1b ... Column flange 1b1 ... Extended piece 1b2 ... Bolt hole 1c ... Projection DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記突起部に対応した凹部を有する板状のフランジを上面に備えた板状の摺動子と、からなり、
前記凹部に前記突起部を嵌入するとともに、前記上部構造体の底面から板状の延出片を水平方向に延出し、前記摺動子のフランジを前記延出片に対応させて延出して延出部を形成し、前記延出片に穿設したボルト孔と、前記延出部に穿設したねじ孔の位置を一致させてボルトにて締結して前記上部構造体の底面に前記摺動子を固定したことを特徴とする免震材の取付構造。 An upper structure with a protrusion on the bottom;
A plate-like slider provided with a plate-like flange having a recess corresponding to the protrusion on the upper surface;
The protrusion is inserted into the recess, a plate-like extension piece is extended in the horizontal direction from the bottom surface of the upper structure, and the flange of the slider is extended to correspond to the extension piece. Form a projecting portion, align the bolt holes drilled in the extension piece with the screw holes drilled in the extending portion, and fasten with bolts to slide on the bottom surface of the upper structure Seismic isolation material mounting structure characterized by fixing the child.
前記柱フランジと平面的に同一の大きさで前記突起部に対応した凹部を有する板状のフランジを上面に備えた板状の摺動子と、からなり、
前記凹部に前記突起部を嵌入した状態で前記柱フランジの底面に前記摺動子を固定したことを特徴とする免震材の取付構造。 A column main body made of a square steel pipe, welded to the lower end of the column main body and welded to the center of the lower end surface of the column flange and a substantially square plate-like column flange corresponding to the size of the cross section of the column main body An upper structure including a columnar protrusion , and
A plate-like slider provided on the upper surface with a plate-like flange having a concave portion corresponding to the protruding portion in the same size as the pillar flange ,
A structure for mounting a seismic isolation material, wherein the slider is fixed to the bottom surface of the column flange in a state where the protrusion is inserted into the recess.
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