制震間柱の施工方法
【課題】施工上の問題を解決し、低コストで施工することができる制震間柱の施工方法を提供する。
【解決手段】建物の上部梁１８と下部梁２０との間に設けられ、上部梁１８と下部梁２０との間に層間変形が生じた際にダンパーとして機能して振動エネルギーを吸収する制震間柱であり、上部梁１８の下面側に設けられ、上部梁１８と鋼材２２を介して接合した上部柱１０と、下部梁２０の上面側に設けられ、下部梁２０と鋼材２６を介して接合した下部柱１２と、上部柱１０と下部柱１２との間に接合され、所定の層せん断力により降伏する鋼材からなるせん断パネル１４を有するダンパー部材１６とを備える制震間柱の施工方法であって、上部柱１０を上部梁１８のコンクリートの現場打設の前または同時に構築する一方で、ダンパー部材１６を上部柱１０から吊り下げた状態で下部柱１２をコンクリートの現場打設により構築する。
【解決手段】建物の上部梁１８と下部梁２０との間に設けられ、上部梁１８と下部梁２０との間に層間変形が生じた際にダンパーとして機能して振動エネルギーを吸収する制震間柱であり、上部梁１８の下面側に設けられ、上部梁１８と鋼材２２を介して接合した上部柱１０と、下部梁２０の上面側に設けられ、下部梁２０と鋼材２６を介して接合した下部柱１２と、上部柱１０と下部柱１２との間に接合され、所定の層せん断力により降伏する鋼材からなるせん断パネル１４を有するダンパー部材１６とを備える制震間柱の施工方法であって、上部柱１０を上部梁１８のコンクリートの現場打設の前または同時に構築する一方で、ダンパー部材１６を上部柱１０から吊り下げた状態で下部柱１２をコンクリートの現場打設により構築する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の上下の梁の間に設けられる制震間柱の施工方法に関し、特に、中央ボイド型の超高層の鉄筋コンクリート建物などに用いる大容量の制震間柱の施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、超高層鉄筋コンクリート（以下、ＲＣという。）集合住宅に制震ダンパーを組み込む事例が増えており、マンション販売における重要な売り込みアイテムの一つとなっている。超高層ＲＣ集合住宅の平面計画においては、建物の規模に応じて、中央コア型と中央ボイド型とを使い分けており、中央コア型の超高層ＲＣ集合住宅の場合には、コア部の構造形式を純ラーメン構造またはＲＣコアウォール構造として、コア周りに制震ダンパーを設置するのが一般的である。この制震ダンパーの型式としては、ブレース型、壁型、境界梁型、間柱型のいずれでも設置可能である。間柱型の制震ダンパーとしては、例えば、特許文献１〜３に示す制震間柱が知られている。
【０００３】
一方、中央ボイド型の超高層ＲＣ集合住宅の場合には、平面の大きさから大容量の制震ダンパーが必要となる。しかし、その一方で、採光の確保も必要であることから、大容量の制震ダンパーを設置するスペースの確保が難しいという平面計画上の制約が生じる。このため、この中央ボイド型は制震構造には不向きな型式として、従来は耐震構造あるいは免震構造としていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６９７４７号公報
【特許文献２】特開２００８−９５４６７号公報
【特許文献３】特開平９−１８４３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の従来の中央ボイド型の超高層ＲＣ集合住宅などの高層建物を、制震構造にする大容量の制震間柱が開発されてきている。図１２の建物の平面図に示すように、この大容量の制震間柱１は、建物２の柱３の間に複数設置されるものである。
【０００６】
図１３は、この大容量の制震間柱の一例を示した側断面図である。図１３に示すように、この大容量の制震間柱１は、上部梁４の下側に配置したＲＣの上部柱５と、下部梁６の上側に配置したＲＣの下部柱７と、上部柱５と下部柱７との間に設けた鋼材ダンパー８とからなる。
【０００７】
この大容量の制震間柱の施工上の主な問題点は３つある。第一に、上部柱５の底型枠の施工が困難であること、第二に、上部柱５と下部柱７のＲＣの施工により全体工程が延びるおそれがあること、第三に、鋼材ダンパー８を上下梁間に固定してから上部柱５と下部柱７のＲＣを施工する必要から、この上部柱５と下部柱７の施工期間中に鋼材ダンパー８に長期軸力が累積するおそれがあることである。このため、これら３つの問題点を解決するとともに低コストで施工可能な制震間柱の施工方法の開発が求められてきた。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、施工上の問題を解決し、低コストで施工することができる制震間柱の施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１に係る制震間柱の施工方法は、建物の上部梁と下部梁との間に設けられ、前記上部梁と前記下部梁との間に層間変形が生じた際にダンパーとして機能して振動エネルギーを吸収する制震間柱であり、前記上部梁の下面側に設けられ、前記上部梁と鋼材を介して接合した上部柱と、前記下部梁の上面側に設けられ、前記下部梁と鋼材を介して接合した下部柱と、前記上部柱と前記下部柱との間に接合され、所定の層せん断力により降伏する鋼材からなるせん断パネルを有するダンパー部材とを備える制震間柱の施工方法であって、前記上部柱を前記上部梁のコンクリートの現場打設の前または同時に構築する一方で、前記ダンパー部材を前記上部柱から吊り下げた状態で前記下部柱をコンクリートの現場打設により構築することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る制震間柱の施工方法は、上述した請求項１において、前記上部柱はプレキャストコンクリートからなり、前記上部梁のコンクリートの現場打設の前に、前記上部柱を構築予定の前記上部梁の下面側に仮支持部材を介して予め配置することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係る制震間柱の施工方法は、上述した請求項２において、前記プレキャストコンクリートの上面には、前記上部梁と接合するための鋼材が上方に向けて突出形成してあり、下面には、前記ダンパー部材が下方に向けて突出形成してあることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項４に係る制震間柱の施工方法は、上述した請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記ダンパー部材の両端にベースプレートを設け、前記鋼材を前記上部柱および前記下部柱からそれぞれ突出させるとともに、前記鋼材の端部を前記ベースプレートに設けた孔にそれぞれ挿通して固定したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項５に係る制震間柱の施工方法は、上述した請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記上部柱は前記上部梁のコンクリートと同時に現場打設により構築されるコンクリートであり、前記ダンパー部材の上端に前記上部柱のコンクリートを打設する際の型枠として使用可能なベースプレートを設け、前記鋼材を前記上部柱から下方に突出させるとともに、前記鋼材の端部を前記ベースプレートに設けた孔に挿通して固定する一方で、前記ダンパー部材の下端を前記下部柱内に埋設することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項６に係る制震間柱の施工方法は、上述した請求項４または５において、前記ベースプレートにリブプレートを溶接し、前記ベースプレートの板厚を減じたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項７に係る制震間柱の施工方法は、上述した請求項１〜６のいずれか一つにおいて、前記ダンパー部材は、Ｈ型形状の鋼材であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項８に係る制震間柱の施工方法は、上述した請求項１〜７のいずれか一つにおいて、前記せん断パネルは、低降伏点鋼あるいは極低降伏点鋼からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、建物の上部梁と下部梁との間に設けられ、前記上部梁と前記下部梁との間に層間変形が生じた際にダンパーとして機能して振動エネルギーを吸収する制震間柱であり、前記上部梁の下面側に設けられ、前記上部梁と鋼材を介して接合した上部柱と、前記下部梁の上面側に設けられ、前記下部梁と鋼材を介して接合した下部柱と、前記上部柱と前記下部柱との間に接合され、所定の層せん断力により降伏する鋼材からなるせん断パネルを有するダンパー部材とを備える制震間柱の施工方法であって、前記上部柱を前記上部梁のコンクリートの現場打設の前または同時に構築する一方で、前記ダンパー部材を前記上部柱から吊り下げた状態で前記下部柱をコンクリートの現場打設により構築する。
【００１８】
このため、上記の従来の施工上の問題点である、上部柱の底型枠の施工が困難という問題と、上部柱と下部柱のＲＣの施工により全体工程が延びる問題と、上部柱と下部柱の施工期間中に鋼材ダンパーに長期軸力が累積する問題とを解決するとともに、低コストで施工することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明により施工されるタイプ１の制震間柱の側断面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】図３は、タイプ１の制震間柱の施工方法の工程１を説明する図である。
【図４】図４は、タイプ１の制震間柱の施工方法の工程２を説明する図である。
【図５】図５は、本発明により施工されるタイプ２の制震間柱の側断面図である。
【図６】図６は、タイプ２の制震間柱の施工方法の工程１を説明する図である。
【図７】図７は、タイプ２の制震間柱の施工方法の工程２を説明する図である。
【図８】図８は、本発明により施工されるタイプ３の制震間柱の側断面図である。
【図９】図９は、図８のＢ−Ｂ線に沿った側面図である。
【図１０】図１０は、タイプ３の制震間柱の施工方法の工程１を説明する図である。
【図１１】図１１は、タイプ３の制震間柱の施工方法の工程２を説明する図である。
【図１２】図１２は、従来の中央ボイド型の超高層ＲＣ集合住宅の平面図である。
【図１３】図１３は、従来の大容量の制震間柱の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る制震間柱の施工方法の実施例としてタイプ１〜３の３タイプの大容量の制震間柱の施工方法を例にとり、図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００２１】
［タイプ１］
図１および図２に示すように、本実施の形態のタイプ１の制震間柱１００は、中央ボイド型の超高層ＲＣ集合住宅の柱梁架構の略スパン中央に設置される間柱であって、ＲＣによる上部柱１０および下部柱１２と、この間に設置された鋼材ダンパー１４（せん断パネル）をウェブに有するＨ型形状の鋼材１６（ダンパー部材）とからなる。この制震間柱１００は、上部梁１８と下部梁２０との間に層間変形が生じた際にダンパーとして機能して振動エネルギーを吸収するものである。
【００２２】
上部柱１０は、その内部に複数の主筋２２（鋼材）と、フープ筋２４および集中補強筋２４ａと、鉄骨であるＨ型形状の鋼材１６とを打ち込んであるプレキャストコンクリート（以下、ＰＣという。）で構成され、上部梁１８の下面側に設けられる。主筋２２は、上部梁１８と接合可能なようにＰＣの上面から上方に向けて突出形成してあり、一部の主筋２２は下端に機械式定着（プレートナット等）４４を有する。Ｈ型形状の鋼材１６は、ＰＣの下面から下方に向けて突出形成してあり、ＰＣの真下に鋼材ダンパー１４が位置している。なお、この上部柱１０の断面構造は、下部柱１２と同様の断面構造とすることができ、例えば高さ１ｍ×幅１ｍ×奥行き０．５ｍ程度の断面寸法とすることができる。
【００２３】
下部柱１２は、下部梁２０の上面側に設けられ、その内部に複数の主筋２６（鋼材）と、フープ筋２８および集中補強筋２８ａと、鉄骨であるＨ型形状の鋼材１６とを有するコンクリートであり、現場打設により下部梁２０上に構築されるものである。下部柱１２は、主筋２６を介して下部梁２０と接合される。一部の主筋２６は上端に機械式定着（プレートナット等）４４を有する。なお、この下部柱１２の断面構造は、上部柱１０と同様の断面構造とすることができ、例えば高さ１ｍ×幅１ｍ×奥行き０．５ｍ程度の断面寸法とすることができる。
【００２４】
鋼材ダンパー１４は、Ｈ型形状の鋼材１６のウェブの一部に設けたせん断パネルであり、間柱１００内法の中央に配置してある。周囲のＨ型形状の鋼材１６が鋼材ダンパー１４部分を補剛し、高いエネルギー吸収能力を確保するようになっている。この鋼材ダンパー１４は、日本鉄鋼連盟規格（ＪＦＳ）のＬＹ２２５などの所定の層せん断力により降伏する低降伏点鋼で構成してあり、その寸法としては、例えば、高さ３５０×幅３５０ｍｍ程度のものを用いることができる。また、Ｈ型形状の鋼材１６のフランジやせん断パネルを除くウェブの部分は、例えば、ＪＩＳ規格のＳＳ４００で構成することができる。
【００２５】
上記構成のタイプ１の制震間柱１００の施工方法について、図３および図４を用いて説明する。
まず、図３の工程１に示すように、ＰＣにより製作した上部柱１０を、上部梁１８のコンクリートの現場打設の前に上部梁１８の下面側に設置する。この場合、上部柱１０は、上部梁１８内に若干（例えば２０ｍｍ程度）食い込む位置に設置するものとする。
【００２６】
また、上部柱１０は、その側部から下部梁２０の上面に向けて斜めに配した斜めサポート３０（仮支持部材）を介して、いわば下部梁２０から浮かせた状態で仮固定しておく。一方、上部柱１０を配置する上部梁１８の下面の前後左右には、上部梁１８のコンクリート打設用の梁底型枠３２を設置しておく。
【００２７】
次いで、この状態で上部梁１８の部分にコンクリートを流し込んで現場打設することにより主筋２２を介して上部柱１０と上部梁１８とを一体化させる。なお、斜めサポート３０の代わりに、図３中の破線で示すような逆Ｕ字状の仮支持部材３０ａを用いることもできる。この仮支持部材３０ａは、例えば角パイプとサポートとを組み合わせて構成してよい。
【００２８】
一方、図４の工程２に示すように、Ｈ型形状の鋼材１６を上部柱１０から吊り下げた状態で下部柱１２をコンクリートの現場打設により構築する。この場合、吊り下げてあるＨ型形状の鋼材１６と、下部梁２０から上方に突き出ている複数の主筋２６（鋼材）の周囲を囲むように、フープ筋２８、集中補強筋２８ａを配置する。なお、Ｈ型形状の鋼材１６のレベル調整は、Ｈ型形状の鋼材１６の下端と下部梁２０上面との間にレベルボルトやフィラープレートなどを設けることにより行うことができる。
【００２９】
続いて、下部梁２０の上面にコンクリート打設用の側型枠３４を前後左右に配置することによって上方が開口した角筒をつくり、この角筒内にコンクリートを流し込んで現場打設により下部柱１２を構築する。こうすることで、タイプ１の制震間柱１００が完成する。なお、下部梁２０のスラブと立ち上がりは、コンクリートを別打ちすることにより、予め構築しておくものとする。
【００３０】
上記のタイプ１の制震間柱１００の施工方法においては、上部柱１０を構築した後で下部柱１２を構築しているが、上部柱１０と下部柱１２とを同時並行的に構築してもよい。
【００３１】
このように、本発明のタイプ１の制震間柱１００の施工方法によれば、上部柱１０はＰＣ化されることから現場打設が不要であり、底型枠も不要となる。このため、上記の従来の施工上の問題点である、上部柱１０の底型枠の施工が困難という問題と、上部柱１０と下部柱１２のＲＣの施工により全体工程が延びる問題とを解決することができる。
【００３２】
また、ＰＣ化した上部柱１０をいわば浮かせた状態で上部梁１８と一体化することにより、上部柱１０と下部柱１２の施工期間中に鋼材ダンパー１４に長期軸力が累積する問題を解決することができる。
【００３３】
さらに、上部柱１０のみをＰＣ化するため主筋２２、２６の接合に用いる機械式継手は不要であり、ＰＣ化によるコストアップも発生せず、現場製作することで更なるコスト改善も可能となる。したがって、施工性に配慮しつつ、大容量の制震間柱を低コストで施工することができる。
【００３４】
［タイプ２］
図５に示すように、本実施の形態のタイプ２の制震間柱２００は、中央ボイド型の超高層ＲＣ集合住宅の柱梁架構の略スパン中央に設置される間柱であって、ＲＣによる上部柱１０および下部柱１２と、この間に設置された鋼材ダンパー１４（せん断パネル）をウェブに有するＨ型形状の鋼材１６（ダンパー部材）とからなる。
【００３５】
このタイプ２の制震間柱２００は、上記のタイプ１の制震間柱１００において、鋼材ダンパー１４の上下にベースプレート３６、３８を設け、上部柱１０、下部柱１２から突出させた主筋２２、２６の端部をねじ式鉄筋にし、これをベースプレート３６、３８に設けた図示しない孔に挿通してロックナット４２で締結固定したものである。
【００３６】
上部柱１０は、現場打ちコンクリートにより構築してもよいし、プレキャストコンクリートとして配置してもよい。上部柱１０が現場打ちコンクリートの場合には、鋼材ダンパー１４の上部に設ける上部ベースプレート３６は、上部柱１０のコンクリートを打設する際の底面型枠として使用することができる。また、この場合、上部ベースプレート３６の上側にリブプレートを設けて、上部柱１０のコンクリートとの密着性を高めてもよい。
【００３７】
また、ベースプレート３６、３８と鋼材ダンパー１４のフランジの間にリブプレートを溶接してもよい。こうすることで、ベースプレート３６、３８の板厚を減じることができる。なお、このようなリブプレートは、ＲＣからなる上部柱１０および下部柱１２と、鋼材ダンパー１４とのずれ止めとしても利用することができる。
【００３８】
上記構成のタイプ２の制震間柱２００の施工方法について、図６および図７を用いて説明する。
まず、図６の工程１に示すように、まだ打設していない上部梁１８と上部柱１０間に主筋２２、フープ筋２４および集中補強筋２４ａを配置する。次いで、上部梁１８の下面に梁コンクリート打設用の梁底型枠３２を配置するとともに、上部柱１０の側面に柱コンクリート打設用の側型枠４０を配置することによって上下が開口した角筒をつくる。
【００３９】
続いて、鋼材ダンパー１４の上部ベースプレート３６を上部柱１０の底面に配置する。この上部ベースプレート３６は、柱コンクリート打設用の底面型枠として使用される。ねじ式鉄筋である主筋２２の端部を上部ベースプレート３６に設けた図示しない孔に挿通して座金およびロックナット４２で締結固定し、この主筋２２をアンカーボルトとして用いる。なお、この場合、鋼材ダンパー１４の下部ベースプレート３８に設けた図示しない孔には、下部梁２０から上方に突き出ている複数の主筋２６の上端部を挿通しておく。
【００４０】
また、上部柱１０の型枠４０は、その側部から下部梁２０の上面に向けて斜めに配した斜めサポート３０（仮支持部材）を介して、いわば下部梁２０から浮かせた状態で仮固定しておく。斜めサポート３０の代わりに、図６中の破線で示すような逆Ｕ字状の仮支持部材３０ａを用いることもできる。
【００４１】
そして、上述の角筒内に上方からコンクリートを流し込んで、現場打設により上部柱１０と上部梁１８とを構築し主筋２２を介して一体化させる。
【００４２】
一方、図７の工程２に示すように、鋼材ダンパー１４を上部柱１０から吊り下げた状態で下部柱１２をコンクリートの現場打設により構築する。この場合、下部梁２０から上方に突き出ている複数の主筋２６（鋼材）の周囲を囲むように、フープ筋２８および集中補強筋２８ａを配置する。
【００４３】
続いて、下部梁２０の上面にコンクリート打設用の側型枠３４を前後左右に配置することによって上方の一部が開口した角筒をつくり、この角筒内にコンクリートを流し込んで現場打設により下部柱１２を構築する。そして、ねじ式鉄筋である主筋２６の上端部を下部ベースプレート３８に設けた図示しない孔に挿通して座金およびロックナット４２で締結固定し、この主筋２６をアンカーボルトとして用いる。こうすることで、タイプ２の制震間柱２００が完成する。なお、下部梁２０のスラブと立ち上がりは、コンクリートを別打ちすることにより、予め構築しておくものとする。
【００４４】
上記のタイプ２の制震間柱２００の施工方法においては、上部柱１０を構築した後で下部柱１２を構築しているが、上部柱１０と下部柱１２とを同時並行的に構築してもよい。また、上記の施工方法においては、上部柱１０を現場打ちコンクリートにより構築する場合について説明したが、ＰＣにより構築してもよい。この場合、ＰＣの下面から突き出たねじ式鉄筋に鋼材ダンパー１４の上部ベースプレート３６を固定することができる。
【００４５】
このように、本発明のタイプ２の制震間柱２００の施工方法によれば、鋼材ダンパー１４の上部ベースプレート３６が上部柱１０の底面型枠の役割を果たすので、在来工法のまま上部柱１０の底面型枠の簡略化を可能にすることができる。
【００４６】
［タイプ３］
図８および図９に示すように、本実施の形態のタイプ３の制震間柱３００は、中央ボイド型の超高層ＲＣ集合住宅の柱梁架構の略スパン中央に設置される間柱であって、ＲＣによる上部柱１０および下部柱１２と、この間に設置された鋼材ダンパー１４（せん断パネル）をウェブに有するＨ型形状の鋼材１６（ダンパー部材）とからなる。
【００４７】
このタイプ３の制震間柱３００は、下部柱１２内にＨ型形状の鋼材を埋め込んだタイプ１と、上部柱１０との取合いをベースプレートにしたタイプ２とを組み合わせた形式の制震間柱である。具体的には、鋼材ダンパー１４の上端に上部ベースプレート３６を設け、上部柱１０から突出させた主筋２２の端部をねじ式鉄筋にし、これを上部ベースプレート３６と固定する一方で、鋼材ダンパー１４の下側をＨ型形状の鋼材１６で構成し、これを下部柱１２内に埋設する。
【００４８】
上部柱１０は、現場打ちコンクリートにより構築してもよいし、プレキャストコンクリートとして配置してもよい。上部柱１０が現場打ちコンクリートの場合には、鋼材ダンパー１４の上部ベースプレート３６は、上部柱１０のコンクリートを打設する際の底面型枠として使用することができる。また、この場合、上部ベースプレート３６の上側にリブプレートを設けて、上部柱１０のコンクリートとの密着性を高めてもよい。
【００４９】
また、上部ベースプレート３６と鋼材ダンパー１４のフランジの間にリブプレートを溶接してもよい。こうすることで、ベースプレート３６の板厚を減じることができる。なお、このようなリブプレートは、ＲＣからなる上部柱１０および下部柱１２と、鋼材ダンパー１４とのずれ止めとしても利用することができる。
【００５０】
上記構成のタイプ３の制震間柱３００の施工方法について、図１０および図１１を用いて説明する。
まず、図１０の工程１に示すように、まだ打設していない上部梁１８と上部柱１０間に主筋２２、フープ筋２４および集中補強筋２４ａを配置する。次いで、上部梁１８の下面に梁コンクリート打設用の梁底型枠３２を配置するとともに、上部柱１０の側面に柱コンクリート打設用の側型枠４０を配置することによって上方が開口した角筒をつくる。
【００５１】
続いて、鋼材ダンパー１４の上部ベースプレート３６を上部柱１０の底面に配置する。この上部ベースプレート３６は、柱コンクリート打設用の底面型枠として使用される。ねじ式鉄筋である主筋２２の端部を上部ベースプレート３６に設けた孔に挿通して座金およびロックナット４２で締結固定し、この主筋２２をアンカーボルトとして用いる。
【００５２】
この鋼材ダンパー１４の上部ベースプレート３６および上部柱１０の側型枠４０は、逆Ｕ字状の仮支持部材３０ａを介して、いわば下部梁２０から浮かせた状態で仮固定しておく。
【００５３】
そして、上述の角筒内に上方からコンクリートを流し込んで、現場打設により上部柱１０と上部梁１８とを構築し主筋２２を介して一体化させる。
【００５４】
一方、図１１の工程２に示すように、鋼材ダンパー１４を上部柱１０から吊り下げた状態で下部柱１２をコンクリートの現場打設により構築する。この場合、上部柱１０から吊り下げてあるＨ型形状の鋼材１６と、予め下部梁２０から上方に突き出ている複数の主筋２６（鋼材）の周囲を囲むように、フープ筋２８および集中補強筋２８ａを配置する。なお、Ｈ型形状の鋼材１６のレベル調整は、Ｈ型形状の鋼材１６の下端と下部梁２０上面との間にレベルボルトやフィラープレートなどを設けることにより行うことができる。
【００５５】
続いて、下部梁２０の上面にコンクリート打設用の側型枠３４を前後左右に配置することによって上方が開口した角筒をつくり、この角筒内にコンクリートを流し込んで現場打設により下部柱１２を構築する。こうすることで、タイプ３の制震間柱３００が完成する。なお、下部梁２０のスラブと立ち上がりは、コンクリートを別打ちすることにより、予め構築しておくものとする。
【００５６】
上記のタイプ３の制震間柱３００の施工方法においては、上部柱１０を構築した後で下部柱１２を構築しているが、上部柱１０と下部柱１２とを同時並行的に構築してもよい。また、上記の施工方法においては、上部柱１０を現場打ちコンクリートにより構築する場合について説明したが、ＰＣにより構築してもよい。この場合、ＰＣの下面から突き出たねじ式鉄筋に鋼材ダンパー１４の上部ベースプレート３６を固定することができる。なお、ＰＣとせずに現場打ちコンクリートにより構築する場合には、施工計画の自由度が大きくなる。
【００５７】
このように、本発明のタイプ３の制震間柱３００の施工方法によれば、上記の従来の施工上の問題点である、上部柱１０の底型枠の施工が困難という問題は、鋼材ダンパー１４の上部ベースプレート３６により解決することができる。また、上部柱１０と下部柱１２のＲＣの施工により全体工程が延びる問題は、工程が１日以上延びるほどの深刻な影響を及ぼすものとはならない。さらに、下部柱１２内に埋設されるＨ型形状の鋼材１６を浮かせて施工することにより、鋼材ダンパー１４に長期軸力が累積する事態も未然に防止することができる。したがって、施工性に配慮しつつ、大容量の制震間柱を低コストで施工することができる。
【００５８】
以上説明したように、本発明によれば、建物の上部梁と下部梁との間に設けられ、前記上部梁と前記下部梁との間に層間変形が生じた際にダンパーとして機能して振動エネルギーを吸収する制震間柱であり、前記上部梁の下面側に設けられ、前記上部梁と鋼材を介して接合した上部柱と、前記下部梁の上面側に設けられ、前記下部梁と鋼材を介して接合した下部柱と、前記上部柱と前記下部柱との間に接合され、所定の層せん断力により降伏する鋼材からなるせん断パネルを有するダンパー部材とを備える制震間柱の施工方法であって、前記上部柱を前記上部梁のコンクリートの現場打設の前または同時に構築する一方で、前記ダンパー部材を前記上部柱から吊り下げた状態で前記下部柱をコンクリートの現場打設により構築する。
【００５９】
このため、上記の従来の施工上の問題点である、上部柱の底型枠の施工が困難という問題と、上部柱と下部柱のＲＣの施工により全体工程が延びる問題と、上部柱と下部柱の施工期間中に鋼材ダンパーに長期軸力が累積する問題とを解決するとともに、低コストで施工することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上のように、本発明に係る制震間柱の施工方法は、建物の上下梁の間に設けられる制震間柱の施工方法に有用であり、特に、中央ボイド型の超高層ＲＣ集合住宅に用いる大容量の制震間柱の施工方法に適している。
【符号の説明】
【００６１】
１０ 上部柱
１２ 下部柱
１４ 鋼材ダンパー（せん断パネル）
１６ Ｈ型形状の鋼材（ダンパー部材）
１８ 上部梁
２０ 下部梁
２２，２６ 主筋（鋼材）
２４，２８ フープ筋
２４ａ，２８ａ 集中補強筋
３０ 斜めサポート（仮支持部材）
３０ａ 仮支持部材
３２ 梁底型枠
３４ 側型枠（下部柱用）
３６ 上部ベースプレート
３８ 下部ベースプレート
４０ 側型枠（上部柱用）
４２ ロックナット
４４ 機械式定着（プレートナット等）
１００ 制震間柱（タイプ１）
２００ 制震間柱（タイプ２）
３００ 制震間柱（タイプ３）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の上下の梁の間に設けられる制震間柱の施工方法に関し、特に、中央ボイド型の超高層の鉄筋コンクリート建物などに用いる大容量の制震間柱の施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、超高層鉄筋コンクリート（以下、ＲＣという。）集合住宅に制震ダンパーを組み込む事例が増えており、マンション販売における重要な売り込みアイテムの一つとなっている。超高層ＲＣ集合住宅の平面計画においては、建物の規模に応じて、中央コア型と中央ボイド型とを使い分けており、中央コア型の超高層ＲＣ集合住宅の場合には、コア部の構造形式を純ラーメン構造またはＲＣコアウォール構造として、コア周りに制震ダンパーを設置するのが一般的である。この制震ダンパーの型式としては、ブレース型、壁型、境界梁型、間柱型のいずれでも設置可能である。間柱型の制震ダンパーとしては、例えば、特許文献１〜３に示す制震間柱が知られている。
【０００３】
一方、中央ボイド型の超高層ＲＣ集合住宅の場合には、平面の大きさから大容量の制震ダンパーが必要となる。しかし、その一方で、採光の確保も必要であることから、大容量の制震ダンパーを設置するスペースの確保が難しいという平面計画上の制約が生じる。このため、この中央ボイド型は制震構造には不向きな型式として、従来は耐震構造あるいは免震構造としていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６９７４７号公報
【特許文献２】特開２００８−９５４６７号公報
【特許文献３】特開平９−１８４３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の従来の中央ボイド型の超高層ＲＣ集合住宅などの高層建物を、制震構造にする大容量の制震間柱が開発されてきている。図１２の建物の平面図に示すように、この大容量の制震間柱１は、建物２の柱３の間に複数設置されるものである。
【０００６】
図１３は、この大容量の制震間柱の一例を示した側断面図である。図１３に示すように、この大容量の制震間柱１は、上部梁４の下側に配置したＲＣの上部柱５と、下部梁６の上側に配置したＲＣの下部柱７と、上部柱５と下部柱７との間に設けた鋼材ダンパー８とからなる。
【０００７】
この大容量の制震間柱の施工上の主な問題点は３つある。第一に、上部柱５の底型枠の施工が困難であること、第二に、上部柱５と下部柱７のＲＣの施工により全体工程が延びるおそれがあること、第三に、鋼材ダンパー８を上下梁間に固定してから上部柱５と下部柱７のＲＣを施工する必要から、この上部柱５と下部柱７の施工期間中に鋼材ダンパー８に長期軸力が累積するおそれがあることである。このため、これら３つの問題点を解決するとともに低コストで施工可能な制震間柱の施工方法の開発が求められてきた。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、施工上の問題を解決し、低コストで施工することができる制震間柱の施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１に係る制震間柱の施工方法は、建物の上部梁と下部梁との間に設けられ、前記上部梁と前記下部梁との間に層間変形が生じた際にダンパーとして機能して振動エネルギーを吸収する制震間柱であり、前記上部梁の下面側に設けられ、前記上部梁と鋼材を介して接合した上部柱と、前記下部梁の上面側に設けられ、前記下部梁と鋼材を介して接合した下部柱と、前記上部柱と前記下部柱との間に接合され、所定の層せん断力により降伏する鋼材からなるせん断パネルを有するダンパー部材とを備える制震間柱の施工方法であって、前記上部柱を前記上部梁のコンクリートの現場打設の前または同時に構築する一方で、前記ダンパー部材を前記上部柱から吊り下げた状態で前記下部柱をコンクリートの現場打設により構築することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る制震間柱の施工方法は、上述した請求項１において、前記上部柱はプレキャストコンクリートからなり、前記上部梁のコンクリートの現場打設の前に、前記上部柱を構築予定の前記上部梁の下面側に仮支持部材を介して予め配置することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係る制震間柱の施工方法は、上述した請求項２において、前記プレキャストコンクリートの上面には、前記上部梁と接合するための鋼材が上方に向けて突出形成してあり、下面には、前記ダンパー部材が下方に向けて突出形成してあることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項４に係る制震間柱の施工方法は、上述した請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記ダンパー部材の両端にベースプレートを設け、前記鋼材を前記上部柱および前記下部柱からそれぞれ突出させるとともに、前記鋼材の端部を前記ベースプレートに設けた孔にそれぞれ挿通して固定したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項５に係る制震間柱の施工方法は、上述した請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記上部柱は前記上部梁のコンクリートと同時に現場打設により構築されるコンクリートであり、前記ダンパー部材の上端に前記上部柱のコンクリートを打設する際の型枠として使用可能なベースプレートを設け、前記鋼材を前記上部柱から下方に突出させるとともに、前記鋼材の端部を前記ベースプレートに設けた孔に挿通して固定する一方で、前記ダンパー部材の下端を前記下部柱内に埋設することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項６に係る制震間柱の施工方法は、上述した請求項４または５において、前記ベースプレートにリブプレートを溶接し、前記ベースプレートの板厚を減じたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項７に係る制震間柱の施工方法は、上述した請求項１〜６のいずれか一つにおいて、前記ダンパー部材は、Ｈ型形状の鋼材であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項８に係る制震間柱の施工方法は、上述した請求項１〜７のいずれか一つにおいて、前記せん断パネルは、低降伏点鋼あるいは極低降伏点鋼からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、建物の上部梁と下部梁との間に設けられ、前記上部梁と前記下部梁との間に層間変形が生じた際にダンパーとして機能して振動エネルギーを吸収する制震間柱であり、前記上部梁の下面側に設けられ、前記上部梁と鋼材を介して接合した上部柱と、前記下部梁の上面側に設けられ、前記下部梁と鋼材を介して接合した下部柱と、前記上部柱と前記下部柱との間に接合され、所定の層せん断力により降伏する鋼材からなるせん断パネルを有するダンパー部材とを備える制震間柱の施工方法であって、前記上部柱を前記上部梁のコンクリートの現場打設の前または同時に構築する一方で、前記ダンパー部材を前記上部柱から吊り下げた状態で前記下部柱をコンクリートの現場打設により構築する。
【００１８】
このため、上記の従来の施工上の問題点である、上部柱の底型枠の施工が困難という問題と、上部柱と下部柱のＲＣの施工により全体工程が延びる問題と、上部柱と下部柱の施工期間中に鋼材ダンパーに長期軸力が累積する問題とを解決するとともに、低コストで施工することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明により施工されるタイプ１の制震間柱の側断面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】図３は、タイプ１の制震間柱の施工方法の工程１を説明する図である。
【図４】図４は、タイプ１の制震間柱の施工方法の工程２を説明する図である。
【図５】図５は、本発明により施工されるタイプ２の制震間柱の側断面図である。
【図６】図６は、タイプ２の制震間柱の施工方法の工程１を説明する図である。
【図７】図７は、タイプ２の制震間柱の施工方法の工程２を説明する図である。
【図８】図８は、本発明により施工されるタイプ３の制震間柱の側断面図である。
【図９】図９は、図８のＢ−Ｂ線に沿った側面図である。
【図１０】図１０は、タイプ３の制震間柱の施工方法の工程１を説明する図である。
【図１１】図１１は、タイプ３の制震間柱の施工方法の工程２を説明する図である。
【図１２】図１２は、従来の中央ボイド型の超高層ＲＣ集合住宅の平面図である。
【図１３】図１３は、従来の大容量の制震間柱の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る制震間柱の施工方法の実施例としてタイプ１〜３の３タイプの大容量の制震間柱の施工方法を例にとり、図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００２１】
［タイプ１］
図１および図２に示すように、本実施の形態のタイプ１の制震間柱１００は、中央ボイド型の超高層ＲＣ集合住宅の柱梁架構の略スパン中央に設置される間柱であって、ＲＣによる上部柱１０および下部柱１２と、この間に設置された鋼材ダンパー１４（せん断パネル）をウェブに有するＨ型形状の鋼材１６（ダンパー部材）とからなる。この制震間柱１００は、上部梁１８と下部梁２０との間に層間変形が生じた際にダンパーとして機能して振動エネルギーを吸収するものである。
【００２２】
上部柱１０は、その内部に複数の主筋２２（鋼材）と、フープ筋２４および集中補強筋２４ａと、鉄骨であるＨ型形状の鋼材１６とを打ち込んであるプレキャストコンクリート（以下、ＰＣという。）で構成され、上部梁１８の下面側に設けられる。主筋２２は、上部梁１８と接合可能なようにＰＣの上面から上方に向けて突出形成してあり、一部の主筋２２は下端に機械式定着（プレートナット等）４４を有する。Ｈ型形状の鋼材１６は、ＰＣの下面から下方に向けて突出形成してあり、ＰＣの真下に鋼材ダンパー１４が位置している。なお、この上部柱１０の断面構造は、下部柱１２と同様の断面構造とすることができ、例えば高さ１ｍ×幅１ｍ×奥行き０．５ｍ程度の断面寸法とすることができる。
【００２３】
下部柱１２は、下部梁２０の上面側に設けられ、その内部に複数の主筋２６（鋼材）と、フープ筋２８および集中補強筋２８ａと、鉄骨であるＨ型形状の鋼材１６とを有するコンクリートであり、現場打設により下部梁２０上に構築されるものである。下部柱１２は、主筋２６を介して下部梁２０と接合される。一部の主筋２６は上端に機械式定着（プレートナット等）４４を有する。なお、この下部柱１２の断面構造は、上部柱１０と同様の断面構造とすることができ、例えば高さ１ｍ×幅１ｍ×奥行き０．５ｍ程度の断面寸法とすることができる。
【００２４】
鋼材ダンパー１４は、Ｈ型形状の鋼材１６のウェブの一部に設けたせん断パネルであり、間柱１００内法の中央に配置してある。周囲のＨ型形状の鋼材１６が鋼材ダンパー１４部分を補剛し、高いエネルギー吸収能力を確保するようになっている。この鋼材ダンパー１４は、日本鉄鋼連盟規格（ＪＦＳ）のＬＹ２２５などの所定の層せん断力により降伏する低降伏点鋼で構成してあり、その寸法としては、例えば、高さ３５０×幅３５０ｍｍ程度のものを用いることができる。また、Ｈ型形状の鋼材１６のフランジやせん断パネルを除くウェブの部分は、例えば、ＪＩＳ規格のＳＳ４００で構成することができる。
【００２５】
上記構成のタイプ１の制震間柱１００の施工方法について、図３および図４を用いて説明する。
まず、図３の工程１に示すように、ＰＣにより製作した上部柱１０を、上部梁１８のコンクリートの現場打設の前に上部梁１８の下面側に設置する。この場合、上部柱１０は、上部梁１８内に若干（例えば２０ｍｍ程度）食い込む位置に設置するものとする。
【００２６】
また、上部柱１０は、その側部から下部梁２０の上面に向けて斜めに配した斜めサポート３０（仮支持部材）を介して、いわば下部梁２０から浮かせた状態で仮固定しておく。一方、上部柱１０を配置する上部梁１８の下面の前後左右には、上部梁１８のコンクリート打設用の梁底型枠３２を設置しておく。
【００２７】
次いで、この状態で上部梁１８の部分にコンクリートを流し込んで現場打設することにより主筋２２を介して上部柱１０と上部梁１８とを一体化させる。なお、斜めサポート３０の代わりに、図３中の破線で示すような逆Ｕ字状の仮支持部材３０ａを用いることもできる。この仮支持部材３０ａは、例えば角パイプとサポートとを組み合わせて構成してよい。
【００２８】
一方、図４の工程２に示すように、Ｈ型形状の鋼材１６を上部柱１０から吊り下げた状態で下部柱１２をコンクリートの現場打設により構築する。この場合、吊り下げてあるＨ型形状の鋼材１６と、下部梁２０から上方に突き出ている複数の主筋２６（鋼材）の周囲を囲むように、フープ筋２８、集中補強筋２８ａを配置する。なお、Ｈ型形状の鋼材１６のレベル調整は、Ｈ型形状の鋼材１６の下端と下部梁２０上面との間にレベルボルトやフィラープレートなどを設けることにより行うことができる。
【００２９】
続いて、下部梁２０の上面にコンクリート打設用の側型枠３４を前後左右に配置することによって上方が開口した角筒をつくり、この角筒内にコンクリートを流し込んで現場打設により下部柱１２を構築する。こうすることで、タイプ１の制震間柱１００が完成する。なお、下部梁２０のスラブと立ち上がりは、コンクリートを別打ちすることにより、予め構築しておくものとする。
【００３０】
上記のタイプ１の制震間柱１００の施工方法においては、上部柱１０を構築した後で下部柱１２を構築しているが、上部柱１０と下部柱１２とを同時並行的に構築してもよい。
【００３１】
このように、本発明のタイプ１の制震間柱１００の施工方法によれば、上部柱１０はＰＣ化されることから現場打設が不要であり、底型枠も不要となる。このため、上記の従来の施工上の問題点である、上部柱１０の底型枠の施工が困難という問題と、上部柱１０と下部柱１２のＲＣの施工により全体工程が延びる問題とを解決することができる。
【００３２】
また、ＰＣ化した上部柱１０をいわば浮かせた状態で上部梁１８と一体化することにより、上部柱１０と下部柱１２の施工期間中に鋼材ダンパー１４に長期軸力が累積する問題を解決することができる。
【００３３】
さらに、上部柱１０のみをＰＣ化するため主筋２２、２６の接合に用いる機械式継手は不要であり、ＰＣ化によるコストアップも発生せず、現場製作することで更なるコスト改善も可能となる。したがって、施工性に配慮しつつ、大容量の制震間柱を低コストで施工することができる。
【００３４】
［タイプ２］
図５に示すように、本実施の形態のタイプ２の制震間柱２００は、中央ボイド型の超高層ＲＣ集合住宅の柱梁架構の略スパン中央に設置される間柱であって、ＲＣによる上部柱１０および下部柱１２と、この間に設置された鋼材ダンパー１４（せん断パネル）をウェブに有するＨ型形状の鋼材１６（ダンパー部材）とからなる。
【００３５】
このタイプ２の制震間柱２００は、上記のタイプ１の制震間柱１００において、鋼材ダンパー１４の上下にベースプレート３６、３８を設け、上部柱１０、下部柱１２から突出させた主筋２２、２６の端部をねじ式鉄筋にし、これをベースプレート３６、３８に設けた図示しない孔に挿通してロックナット４２で締結固定したものである。
【００３６】
上部柱１０は、現場打ちコンクリートにより構築してもよいし、プレキャストコンクリートとして配置してもよい。上部柱１０が現場打ちコンクリートの場合には、鋼材ダンパー１４の上部に設ける上部ベースプレート３６は、上部柱１０のコンクリートを打設する際の底面型枠として使用することができる。また、この場合、上部ベースプレート３６の上側にリブプレートを設けて、上部柱１０のコンクリートとの密着性を高めてもよい。
【００３７】
また、ベースプレート３６、３８と鋼材ダンパー１４のフランジの間にリブプレートを溶接してもよい。こうすることで、ベースプレート３６、３８の板厚を減じることができる。なお、このようなリブプレートは、ＲＣからなる上部柱１０および下部柱１２と、鋼材ダンパー１４とのずれ止めとしても利用することができる。
【００３８】
上記構成のタイプ２の制震間柱２００の施工方法について、図６および図７を用いて説明する。
まず、図６の工程１に示すように、まだ打設していない上部梁１８と上部柱１０間に主筋２２、フープ筋２４および集中補強筋２４ａを配置する。次いで、上部梁１８の下面に梁コンクリート打設用の梁底型枠３２を配置するとともに、上部柱１０の側面に柱コンクリート打設用の側型枠４０を配置することによって上下が開口した角筒をつくる。
【００３９】
続いて、鋼材ダンパー１４の上部ベースプレート３６を上部柱１０の底面に配置する。この上部ベースプレート３６は、柱コンクリート打設用の底面型枠として使用される。ねじ式鉄筋である主筋２２の端部を上部ベースプレート３６に設けた図示しない孔に挿通して座金およびロックナット４２で締結固定し、この主筋２２をアンカーボルトとして用いる。なお、この場合、鋼材ダンパー１４の下部ベースプレート３８に設けた図示しない孔には、下部梁２０から上方に突き出ている複数の主筋２６の上端部を挿通しておく。
【００４０】
また、上部柱１０の型枠４０は、その側部から下部梁２０の上面に向けて斜めに配した斜めサポート３０（仮支持部材）を介して、いわば下部梁２０から浮かせた状態で仮固定しておく。斜めサポート３０の代わりに、図６中の破線で示すような逆Ｕ字状の仮支持部材３０ａを用いることもできる。
【００４１】
そして、上述の角筒内に上方からコンクリートを流し込んで、現場打設により上部柱１０と上部梁１８とを構築し主筋２２を介して一体化させる。
【００４２】
一方、図７の工程２に示すように、鋼材ダンパー１４を上部柱１０から吊り下げた状態で下部柱１２をコンクリートの現場打設により構築する。この場合、下部梁２０から上方に突き出ている複数の主筋２６（鋼材）の周囲を囲むように、フープ筋２８および集中補強筋２８ａを配置する。
【００４３】
続いて、下部梁２０の上面にコンクリート打設用の側型枠３４を前後左右に配置することによって上方の一部が開口した角筒をつくり、この角筒内にコンクリートを流し込んで現場打設により下部柱１２を構築する。そして、ねじ式鉄筋である主筋２６の上端部を下部ベースプレート３８に設けた図示しない孔に挿通して座金およびロックナット４２で締結固定し、この主筋２６をアンカーボルトとして用いる。こうすることで、タイプ２の制震間柱２００が完成する。なお、下部梁２０のスラブと立ち上がりは、コンクリートを別打ちすることにより、予め構築しておくものとする。
【００４４】
上記のタイプ２の制震間柱２００の施工方法においては、上部柱１０を構築した後で下部柱１２を構築しているが、上部柱１０と下部柱１２とを同時並行的に構築してもよい。また、上記の施工方法においては、上部柱１０を現場打ちコンクリートにより構築する場合について説明したが、ＰＣにより構築してもよい。この場合、ＰＣの下面から突き出たねじ式鉄筋に鋼材ダンパー１４の上部ベースプレート３６を固定することができる。
【００４５】
このように、本発明のタイプ２の制震間柱２００の施工方法によれば、鋼材ダンパー１４の上部ベースプレート３６が上部柱１０の底面型枠の役割を果たすので、在来工法のまま上部柱１０の底面型枠の簡略化を可能にすることができる。
【００４６】
［タイプ３］
図８および図９に示すように、本実施の形態のタイプ３の制震間柱３００は、中央ボイド型の超高層ＲＣ集合住宅の柱梁架構の略スパン中央に設置される間柱であって、ＲＣによる上部柱１０および下部柱１２と、この間に設置された鋼材ダンパー１４（せん断パネル）をウェブに有するＨ型形状の鋼材１６（ダンパー部材）とからなる。
【００４７】
このタイプ３の制震間柱３００は、下部柱１２内にＨ型形状の鋼材を埋め込んだタイプ１と、上部柱１０との取合いをベースプレートにしたタイプ２とを組み合わせた形式の制震間柱である。具体的には、鋼材ダンパー１４の上端に上部ベースプレート３６を設け、上部柱１０から突出させた主筋２２の端部をねじ式鉄筋にし、これを上部ベースプレート３６と固定する一方で、鋼材ダンパー１４の下側をＨ型形状の鋼材１６で構成し、これを下部柱１２内に埋設する。
【００４８】
上部柱１０は、現場打ちコンクリートにより構築してもよいし、プレキャストコンクリートとして配置してもよい。上部柱１０が現場打ちコンクリートの場合には、鋼材ダンパー１４の上部ベースプレート３６は、上部柱１０のコンクリートを打設する際の底面型枠として使用することができる。また、この場合、上部ベースプレート３６の上側にリブプレートを設けて、上部柱１０のコンクリートとの密着性を高めてもよい。
【００４９】
また、上部ベースプレート３６と鋼材ダンパー１４のフランジの間にリブプレートを溶接してもよい。こうすることで、ベースプレート３６の板厚を減じることができる。なお、このようなリブプレートは、ＲＣからなる上部柱１０および下部柱１２と、鋼材ダンパー１４とのずれ止めとしても利用することができる。
【００５０】
上記構成のタイプ３の制震間柱３００の施工方法について、図１０および図１１を用いて説明する。
まず、図１０の工程１に示すように、まだ打設していない上部梁１８と上部柱１０間に主筋２２、フープ筋２４および集中補強筋２４ａを配置する。次いで、上部梁１８の下面に梁コンクリート打設用の梁底型枠３２を配置するとともに、上部柱１０の側面に柱コンクリート打設用の側型枠４０を配置することによって上方が開口した角筒をつくる。
【００５１】
続いて、鋼材ダンパー１４の上部ベースプレート３６を上部柱１０の底面に配置する。この上部ベースプレート３６は、柱コンクリート打設用の底面型枠として使用される。ねじ式鉄筋である主筋２２の端部を上部ベースプレート３６に設けた孔に挿通して座金およびロックナット４２で締結固定し、この主筋２２をアンカーボルトとして用いる。
【００５２】
この鋼材ダンパー１４の上部ベースプレート３６および上部柱１０の側型枠４０は、逆Ｕ字状の仮支持部材３０ａを介して、いわば下部梁２０から浮かせた状態で仮固定しておく。
【００５３】
そして、上述の角筒内に上方からコンクリートを流し込んで、現場打設により上部柱１０と上部梁１８とを構築し主筋２２を介して一体化させる。
【００５４】
一方、図１１の工程２に示すように、鋼材ダンパー１４を上部柱１０から吊り下げた状態で下部柱１２をコンクリートの現場打設により構築する。この場合、上部柱１０から吊り下げてあるＨ型形状の鋼材１６と、予め下部梁２０から上方に突き出ている複数の主筋２６（鋼材）の周囲を囲むように、フープ筋２８および集中補強筋２８ａを配置する。なお、Ｈ型形状の鋼材１６のレベル調整は、Ｈ型形状の鋼材１６の下端と下部梁２０上面との間にレベルボルトやフィラープレートなどを設けることにより行うことができる。
【００５５】
続いて、下部梁２０の上面にコンクリート打設用の側型枠３４を前後左右に配置することによって上方が開口した角筒をつくり、この角筒内にコンクリートを流し込んで現場打設により下部柱１２を構築する。こうすることで、タイプ３の制震間柱３００が完成する。なお、下部梁２０のスラブと立ち上がりは、コンクリートを別打ちすることにより、予め構築しておくものとする。
【００５６】
上記のタイプ３の制震間柱３００の施工方法においては、上部柱１０を構築した後で下部柱１２を構築しているが、上部柱１０と下部柱１２とを同時並行的に構築してもよい。また、上記の施工方法においては、上部柱１０を現場打ちコンクリートにより構築する場合について説明したが、ＰＣにより構築してもよい。この場合、ＰＣの下面から突き出たねじ式鉄筋に鋼材ダンパー１４の上部ベースプレート３６を固定することができる。なお、ＰＣとせずに現場打ちコンクリートにより構築する場合には、施工計画の自由度が大きくなる。
【００５７】
このように、本発明のタイプ３の制震間柱３００の施工方法によれば、上記の従来の施工上の問題点である、上部柱１０の底型枠の施工が困難という問題は、鋼材ダンパー１４の上部ベースプレート３６により解決することができる。また、上部柱１０と下部柱１２のＲＣの施工により全体工程が延びる問題は、工程が１日以上延びるほどの深刻な影響を及ぼすものとはならない。さらに、下部柱１２内に埋設されるＨ型形状の鋼材１６を浮かせて施工することにより、鋼材ダンパー１４に長期軸力が累積する事態も未然に防止することができる。したがって、施工性に配慮しつつ、大容量の制震間柱を低コストで施工することができる。
【００５８】
以上説明したように、本発明によれば、建物の上部梁と下部梁との間に設けられ、前記上部梁と前記下部梁との間に層間変形が生じた際にダンパーとして機能して振動エネルギーを吸収する制震間柱であり、前記上部梁の下面側に設けられ、前記上部梁と鋼材を介して接合した上部柱と、前記下部梁の上面側に設けられ、前記下部梁と鋼材を介して接合した下部柱と、前記上部柱と前記下部柱との間に接合され、所定の層せん断力により降伏する鋼材からなるせん断パネルを有するダンパー部材とを備える制震間柱の施工方法であって、前記上部柱を前記上部梁のコンクリートの現場打設の前または同時に構築する一方で、前記ダンパー部材を前記上部柱から吊り下げた状態で前記下部柱をコンクリートの現場打設により構築する。
【００５９】
このため、上記の従来の施工上の問題点である、上部柱の底型枠の施工が困難という問題と、上部柱と下部柱のＲＣの施工により全体工程が延びる問題と、上部柱と下部柱の施工期間中に鋼材ダンパーに長期軸力が累積する問題とを解決するとともに、低コストで施工することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上のように、本発明に係る制震間柱の施工方法は、建物の上下梁の間に設けられる制震間柱の施工方法に有用であり、特に、中央ボイド型の超高層ＲＣ集合住宅に用いる大容量の制震間柱の施工方法に適している。
【符号の説明】
【００６１】
１０ 上部柱
１２ 下部柱
１４ 鋼材ダンパー（せん断パネル）
１６ Ｈ型形状の鋼材（ダンパー部材）
１８ 上部梁
２０ 下部梁
２２，２６ 主筋（鋼材）
２４，２８ フープ筋
２４ａ，２８ａ 集中補強筋
３０ 斜めサポート（仮支持部材）
３０ａ 仮支持部材
３２ 梁底型枠
３４ 側型枠（下部柱用）
３６ 上部ベースプレート
３８ 下部ベースプレート
４０ 側型枠（上部柱用）
４２ ロックナット
４４ 機械式定着（プレートナット等）
１００ 制震間柱（タイプ１）
２００ 制震間柱（タイプ２）
３００ 制震間柱（タイプ３）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の上部梁と下部梁との間に設けられ、前記上部梁と前記下部梁との間に層間変形が生じた際にダンパーとして機能して振動エネルギーを吸収する制震間柱であり、
前記上部梁の下面側に設けられ、前記上部梁と鋼材を介して接合した上部柱と、
前記下部梁の上面側に設けられ、前記下部梁と鋼材を介して接合した下部柱と、
前記上部柱と前記下部柱との間に接合され、所定の層せん断力により降伏する鋼材からなるせん断パネルを有するダンパー部材とを備える制震間柱の施工方法であって、
前記上部柱を前記上部梁のコンクリートの現場打設の前または同時に構築する一方で、前記ダンパー部材を前記上部柱から吊り下げた状態で前記下部柱をコンクリートの現場打設により構築することを特徴とする制震間柱の施工方法。
【請求項２】
前記上部柱はプレキャストコンクリートからなり、前記上部梁のコンクリートの現場打設の前に、前記上部柱を構築予定の前記上部梁の下面側に仮支持部材を介して予め配置することを特徴とする請求項１に記載の制震間柱の施工方法。
【請求項３】
前記プレキャストコンクリートの上面には、前記上部梁と接合するための鋼材が上方に向けて突出形成してあり、下面には、前記ダンパー部材が下方に向けて突出形成してあることを特徴とする請求項２に記載の制震間柱の施工方法。
【請求項４】
前記ダンパー部材の両端にベースプレートを設け、前記鋼材を前記上部柱および前記下部柱からそれぞれ突出させるとともに、前記鋼材の端部を前記ベースプレートに設けた孔にそれぞれ挿通して固定したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の制震間柱の施工方法。
【請求項５】
前記上部柱は前記上部梁のコンクリートと同時に現場打設により構築されるコンクリートであり、前記ダンパー部材の上端に前記上部柱のコンクリートを打設する際の型枠として使用可能なベースプレートを設け、前記鋼材を前記上部柱から下方に突出させるとともに、前記鋼材の端部を前記ベースプレートに設けた孔に挿通して固定する一方で、前記ダンパー部材の下端を前記下部柱内に埋設することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の制震間柱の施工方法。
【請求項６】
前記ベースプレートにリブプレートを溶接し、前記ベースプレートの板厚を減じたことを特徴とする請求項４または５に記載の制震間柱の施工方法。
【請求項７】
前記ダンパー部材は、Ｈ型形状の鋼材であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の制震間柱の施工方法。
【請求項８】
前記せん断パネルは、低降伏点鋼あるいは極低降伏点鋼からなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の制震間柱の施工方法。
【請求項１】
建物の上部梁と下部梁との間に設けられ、前記上部梁と前記下部梁との間に層間変形が生じた際にダンパーとして機能して振動エネルギーを吸収する制震間柱であり、
前記上部梁の下面側に設けられ、前記上部梁と鋼材を介して接合した上部柱と、
前記下部梁の上面側に設けられ、前記下部梁と鋼材を介して接合した下部柱と、
前記上部柱と前記下部柱との間に接合され、所定の層せん断力により降伏する鋼材からなるせん断パネルを有するダンパー部材とを備える制震間柱の施工方法であって、
前記上部柱を前記上部梁のコンクリートの現場打設の前または同時に構築する一方で、前記ダンパー部材を前記上部柱から吊り下げた状態で前記下部柱をコンクリートの現場打設により構築することを特徴とする制震間柱の施工方法。
【請求項２】
前記上部柱はプレキャストコンクリートからなり、前記上部梁のコンクリートの現場打設の前に、前記上部柱を構築予定の前記上部梁の下面側に仮支持部材を介して予め配置することを特徴とする請求項１に記載の制震間柱の施工方法。
【請求項３】
前記プレキャストコンクリートの上面には、前記上部梁と接合するための鋼材が上方に向けて突出形成してあり、下面には、前記ダンパー部材が下方に向けて突出形成してあることを特徴とする請求項２に記載の制震間柱の施工方法。
【請求項４】
前記ダンパー部材の両端にベースプレートを設け、前記鋼材を前記上部柱および前記下部柱からそれぞれ突出させるとともに、前記鋼材の端部を前記ベースプレートに設けた孔にそれぞれ挿通して固定したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の制震間柱の施工方法。
【請求項５】
前記上部柱は前記上部梁のコンクリートと同時に現場打設により構築されるコンクリートであり、前記ダンパー部材の上端に前記上部柱のコンクリートを打設する際の型枠として使用可能なベースプレートを設け、前記鋼材を前記上部柱から下方に突出させるとともに、前記鋼材の端部を前記ベースプレートに設けた孔に挿通して固定する一方で、前記ダンパー部材の下端を前記下部柱内に埋設することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の制震間柱の施工方法。
【請求項６】
前記ベースプレートにリブプレートを溶接し、前記ベースプレートの板厚を減じたことを特徴とする請求項４または５に記載の制震間柱の施工方法。
【請求項７】
前記ダンパー部材は、Ｈ型形状の鋼材であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の制震間柱の施工方法。
【請求項８】
前記せん断パネルは、低降伏点鋼あるいは極低降伏点鋼からなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の制震間柱の施工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−３８３６１（Ｐ２０１１−３８３６１Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８８７００（Ｐ２００９−１８８７００）
【出願日】平成２１年８月１７日（２００９．８．１７）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１７日（２００９．８．１７）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
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