鉄筋コンクリート建物の免震構造
【課題】阪神淡路大震災の教訓を生かし、鉄筋コンクリート建物の工期短縮と免震構造を提供し、社会資産になり得る高品質の高層建築物を供給する。
【解決手段】
工場生産が可能なＰＣ枠柱型、鉄筋コンクリート柱と柱との接合部に弾性枠体と弾性板が挟まれ、取り付けられた建物の免震構造が構成される。
ＰＣ枠柱型と共に、Ｖ字形大梁、Ｗ字形小梁用ＰＣ枠梁型を工場生産し、部品化され、建築現場はきれいに整理され、安全で作業効率が良く、精度が高く、長寿命の快適空間を提供する建築物を通じて社会貢献を目的とする。
【解決手段】
工場生産が可能なＰＣ枠柱型、鉄筋コンクリート柱と柱との接合部に弾性枠体と弾性板が挟まれ、取り付けられた建物の免震構造が構成される。
ＰＣ枠柱型と共に、Ｖ字形大梁、Ｗ字形小梁用ＰＣ枠梁型を工場生産し、部品化され、建築現場はきれいに整理され、安全で作業効率が良く、精度が高く、長寿命の快適空間を提供する建築物を通じて社会貢献を目的とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート建物の免震構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
阪神淡路大震災では、高速道路の太い支柱のコンクリートが粉々に砕け、破断し座屈した。このとき、「路盤が大きく波打った」とバスの運転手が証言しており、共振作用のものすごさがわかる。この高速道路の倒壊は、路盤継ぎ目にタイヤが当たる断続音の騒音に対する近隣住民の反対の声により、免震装置を取り付けなかった結果である。また、神戸市内の中層ビルでも、１階や２階、３階部の柱の中程でコンクリートが砕け、破断し、座屈した。但し、高速道路およびビルの倒壊では、鉄筋は１本も切断されていない。
従来のＰＣ（プレキャストコンクリート）枠を利用した建物構造およびその施工方法として、ＰＣの柱型および梁型の内部に鉄筋を配した後、コンクリートを流し込んで形成されるものがある（例えば、特許文献１、２または３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平４−６９６８８号公報
【特許文献２】特公平５−８３０３号公報
【特許文献３】特許２８８６７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１乃至３に記載の建物構造や施工方法では、免震に対する対応が成されていないという課題があった。また、ＰＣの柱型と梁型との接合部に空間があり、さらに梁型の上部に鉄筋が突出するため、コンクリートを打設するときに仮枠を設置する必要があり、作業時間および労力や資材を要するという課題もあった。
【０００５】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、免震効果が高い鉄筋コンクリート建物の免震構造を提供することを目的としている。また、作業の省力化を図ることができ、作業工期を短縮することができる鉄筋コンクリート建物の免震構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造は、上下方向に複数の接続用鉄筋で互いに接続された鉄筋コンクリート製の２つの柱と、各接続用鉄筋に対応して各接続用鉄筋の径よりも大きい内径の複数の貫通孔を有し、各接続用鉄筋の周囲に隙間をあけて各貫通孔に各接続用鉄筋を貫通させて各柱の間に挟まれた弾性板とを有し、各貫通孔の各接続用鉄筋との隙間にモルタルが充填されていることを、特徴とする。
【０００７】
本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造は、各柱の間に挟まれた弾性板が、鉄筋コンクリート製の柱に伝わる振動を吸収、遮断するため、建物の共振作用を極力抑えることができ、建物の安全性を確保することができる。このように、本発明に係る建物構造は、建物全階の全ての柱に弾性板を取り付けることで、地震などの振動を抑えることができ、免震効果が高い。なお、弾性板は、例えば硬質ゴム製であり、柱の接合部に水平に取り付けられていることが好ましく、また、免震効果を高めるために複数枚が重ねられていてもよい。
【０００８】
本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造は、梁と弾性枠体とを有し、各柱は、上下方向に伸びる中空のＰＣ枠柱型と、前記ＰＣ枠柱型の上端部に、梁の断面外形に対応した形状を成す通孔とを有し、前記ＰＣ枠柱型の内部に柱構造鉄筋組を配置した後、コンクリートを打設して形成されており、梁は、横方向に伸びて上部が開口した中空のＰＣ枠梁型を有し、ＰＣ枠梁型の一端を通孔に挿入し、ＰＣ枠梁型の内部に梁構造鉄筋組を配置した後、コンクリートを打設して形成されており、前記弾性枠体は、前記ＰＣ枠柱型の上端面と同じ大きさを有し、各柱の前記ＰＣ枠柱型の間に挟まれており、前記弾性板は、前記弾性枠体の内形よりやや小さく、前記弾性枠体との間にクリアランスを開けて各柱の間に挟まれており、各貫通孔の各接続用鉄筋との隙間、および弾性枠体と弾性板とのクリアランスにモルタルが充填されていることが好ましい。
【０００９】
本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造の施工方法としては、中空のＰＣ枠柱型を上下方向に伸びるよう設置し、横方向に伸びて上部が開口した中空のＰＣ枠梁型の一端を、前記ＰＣ枠柱型の上端部に設けられた、前記ＰＣ枠梁型の断面外形に対応した形状を成す通孔に挿入させ、ＰＣ枠柱型の上端から複数の接続用鉄筋が上方に突出するよう、ＰＣ枠柱型およびＰＣ枠梁型の内部に構造用鉄筋組を配置した後、この時、鉄筋組の両端は接続用鉄筋を成し、互いに交差して接続されるコンクリートを打設し、ＰＣ枠柱型の上端面と同じ大きさの弾性枠体を、ＰＣ枠柱型の上端面に配置し、各接続用鉄筋に対応して各接続用鉄筋の径よりも大きい内径の複数の貫通孔を有し、弾性枠体の内形よりやや小さい弾性板を、各接続用鉄筋の周囲に隙間を開けて各貫通孔に各接続用鉄筋を貫通させるとともに、弾性枠体との間にクリアランスを開けて、ＰＣ枠柱型の内部に打設されたコンクリートの上端に配置し、各貫通孔の各接続用鉄筋との隙間、および弾性枠体と弾性板とのクリアランスにモルタルを充填し、弾性枠体および弾性板の上部に、弾性板の貫通孔を貫通した各接続用鉄筋により接続可能に、ＰＣ枠柱型上端に別のＰＣ枠柱型を設置する方法が好ましい。
【００１０】
この鉄筋コンクリート建物の免震構造の施工方法によれば、本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造を施工することができる。本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造および鉄筋コンクリート建物の免震構造の施工方法は、ＰＣ枠柱型の上端部に設けられた、ＰＣ枠梁型の断面外形に対応した形状を成す通孔に、ＰＣ枠梁型の一端を挿入させるため、ＰＣ枠柱型とＰＣ枠梁型との接合部に隙間を生じないようにすることができる。これにより、コンクリート打設のとき、仮枠を設置する必要がないため、作業の省力化を図ることができ、作業工期を短縮することができる。
【００１１】
各柱のＰＣ枠柱型の上に配置された弾性枠体と、ＰＣ枠柱型の内部に打設されたコンクリートの上端に配置された弾性板との間にクリアランスがあるため、接続鉄筋を貫通孔に通し易い。
【００１２】
ＰＣ枠柱型およびＰＣ枠梁型と、それぞれの内部に配置する構造鉄筋組とが別々の部材になっているため、ＰＣ枠柱型およびＰＣ枠梁型の強度や鉄筋量等の変更に、互いに柔軟に対応することができる。例えば、ＰＣ枠柱型やＰＣ枠梁型にナノチューブや炭素繊維などの高強度の材料を使用することにより、構造用の鉄筋の量を減らすことができる。また、ＰＣ枠柱型およびＰＣ枠梁型の内部に打設するコンクリートとして、軽量コンクリートを使用することにより、建物の強度を保持した状態で建物全体の軽量化を図ることができる。これにより、免震効果をさらに高めることができ、超高層建物とすることもできる。
【００１３】
本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造および前述の鉄筋コンクリート建物の免震構造の施工方法では、ＰＣ枠柱型およびＰＣ枠梁型は、工業製品であるため、工場等で高精度に製造することができる。また、表面に装飾を施したり、形状を変えたりして、自由に造形することができ、デザイン性を高めることもできる。なお、梁は大梁であっても小梁であってもよく、ＰＣ枠梁型は、大梁用の型枠であっても小梁用の型枠であってもよい。
【００１４】
本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造で、各柱は円柱状を成し、ＰＣ枠梁型は、底部の幅よりも前記開口の幅の方が広いＶ字形の断面形状を有していることを特徴としている。本発明に係る建物構造の施工方法で、ＰＣ枠柱型は円筒形状を成し、ＰＣ枠梁型は、底部の幅よりも前記開口の幅の方が広いＶ字形の断面形状を有している。この場合、各柱が円柱状を成すため、あらゆる向きの応力に対応することができる。柱および梁の強度を落とすことなく、柱および梁の断面積を小さくすることができ、建物の軽量化を図ることができる。これにより、免震効果をさらに高めることができ、なお構造鉄筋は断面積が小さいため、地震波は伝わらないので、超高層建物とすることもできる。また、下方が細くなるように側面が傾斜した梁の形状と、円柱状の柱の形状とが良く似合い、バランスよく美しい建物構造とすることができる。
【００１５】
本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造は、梁と弾性枠体とを有し、各柱は、上下方向に伸びる中空のＰＣ枠柱型と、前記ＰＣ枠柱型の上端部に、前記梁の断面外形に対応した形状を成す通孔とを有し、前記ＰＣ枠柱型の内部に構造用の鉄筋を配置した後、コンクリートを打設して形成されており、前記梁は、横方向に伸びて上部が開口した中空のＰＣ枠梁型を有し、前記ＰＣ枠梁型の一端を前記通孔に貫通し、前記ＰＣ枠梁型の内部に構造用の鉄筋を配置した後、コンクリートを打設して形成されており、前記弾性枠体は、前記ＰＣ枠柱型の上端面と同じ大きさを有し、各柱の前記ＰＣ枠柱型の間に挟まれており、前記弾性板は、前記弾性枠体の内形よりやや小さく、前記弾性枠体との間に隙間を開けて各柱の間に挟まれており、各貫通孔の各接続用鉄筋との隙間、および前記弾性枠体と前記弾性板との隙間にモルタルが充填されていることが好ましい。また、本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造で、各柱は円柱状を成し、前記ＰＣ枠梁型は、底部の幅よりも前記開口の幅の方が広いＶ字型またはＵ字型の断面形状を有していてもよい。
【００１６】
本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造の施工方法としては、中空のＰＣ枠柱型を上下方向に伸びるよう設置し、横方向に伸びて上部が開口した中空のＰＣ枠梁型の一端を、前記ＰＣ枠柱型の上端部に設けられた、前記ＰＣ枠梁型の断面外形に対応した形状を成す通孔に貫通させ、前記ＰＣ枠柱型の上端から複数の接続用鉄筋が上方に突出するよう、前記ＰＣ枠柱型および前記ＰＣ枠梁型の内部に構造用の鉄筋を配置した後、コンクリートを打設し、前記ＰＣ枠柱型の上端面と同じ大きさの弾性枠体を、前記ＰＣ枠柱型の上端面に配置し、各接続用鉄筋に対応して各接続用鉄筋の径よりも大きい内径の複数の貫通孔を有し、前記弾性枠体の内形よりやや小さい弾性板を、各接続用鉄筋の周囲に隙間を開けて各貫通孔に各接続用鉄筋を貫通させるとともに、前記弾性枠体との間に隙間を開けて、前記ＰＣ枠柱型の内部に打設されたコンクリートの上端に配置し、各貫通孔の各接続用鉄筋との隙間、および前記弾性枠体と前記弾性板との隙間にモルタルを充填し、前記弾性枠体および前記弾性板の上部に、前記弾性板の前記貫通孔を貫通した各接続用鉄筋により接続可能に、別のＰＣ枠柱型を設置することが好ましい。また、本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造の施工方法で、前記ＰＣ枠柱型は円筒形状を成し、前記ＰＣ枠梁型は、底部の幅よりも前記開口の幅の方が広いＶ字型またはＵ字型の断面形状を有していてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、免震効果が高い鉄筋コンクリート建物の免震構造を提供することができる。ＰＣ枠柱型とＶ字形を有するＰＣ枠梁型の建て込み作業の効率化と、ＰＣ枠柱型上端は上階床スラブを突き抜け、柱型接合部のベースとなっており、施工精度を著しく向上させる。また、作業の省力化を図ることができ、現在最も求められている作業工期を短縮することができる鉄筋コンクリート建物の免震構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造を示す斜視図である。
【図２】図１に示す鉄筋コンクリート建物の免震構造の正面図である。
【図３】図１に示す鉄筋コンクリート建物の免震構造の柱の接合部の平面図である。
【図４】図３に示す鉄筋コンクリート建物の免震構造の（ａ）Ａ−Ａ’線端面図、（ｂ）複数の弾性板を有する変形例を示す端面図である。
【図５】図１に示す鉄筋コンクリート建物の免震構造の通孔の変形例を示す（ａ）拡大縦断面図、（ｂ）正面図である。
【図６】図１に示す鉄筋コンクリート建物の免震構造の小梁の変形例を示す（ａ）正面図、（ｂ）側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図６は、本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造を示している。
図１乃至図４に示すように、本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造は、鉄筋コンクリート円柱１Ｃと鉄筋コンクリート梁型５ｃと弾性枠体２と弾性板３とを有している。
【００２０】
図１に示すように、鉄筋コンクリート円柱１Ｃは、鉄筋コンクリート製で、円柱状を成し、上下方向に伸びる中空の円筒状のＰＣ枠柱型１Ａを有している。ＰＣ枠柱型１Ａは、上端部に、ＰＣ枠梁型５の断面外形に対応した形状を成す通孔１Ｂを有している。鉄筋コンクリート円柱１Ｃは、ＰＣ枠柱型１Ａの内部に柱構造鉄筋組を配置した後、コンクリート７を打設して形成されている。鉄筋コンクリート円柱１Ｃは、複数が上下方向に接続されている。各鉄筋コンクリート円柱１Ｃは、複数の接続用鉄筋４で互いに接続されている。
【００２１】
図１および図２に示すように、鉄筋コンクリート梁型５ｃは、鉄筋コンクリート製で、下方が細くなるように側面が傾斜した、等脚台形を上下反転させた断面形状を有している。鉄筋コンクリート梁型５ｃは、横方向に伸びて上部が開口した中空のＰＣ枠梁型５を有している。ＰＣ枠梁型５は、平坦な底部の幅よりも開口の幅の方が広いＶ字形の断面形状を有している。鉄筋コンクリート梁型５ｃは、ＰＣ枠梁型５の内部に梁構造鉄筋組を配置した後、コンクリート７を打設して形成されている。鉄筋コンクリート梁型５ｃは、一端がＰＣ枠柱型１Ａの通孔１Ｂに挿入されており、鉄筋コンクリート円柱１Ｃと一体に形成されている。
【００２２】
図１乃至図４（ａ）に示すように、弾性枠体２は、硬質ゴム製で、ＰＣ枠柱型１Ａの上端面と同じ大きさの円環形状を成している。弾性枠体２は、各鉄筋コンクリート円柱１ＣのＰＣ枠柱型１Ａの間に挟まれて配置されている。
【００２３】
図１、図３および図４（ａ）に示すように、弾性板３は、硬質ゴム製で、円盤形状を成している。弾性板３は、弾性枠体２の内径よりやや小さい径を有し、弾性枠体２と同じ厚さを有している。弾性板３は、弾性枠体２との間にクリアランス３ｂを開けて各鉄筋コンクリート円柱１Ｃの間に挟まれている。また、弾性板３は、各接続用鉄筋４に対応する位置に、各接続用鉄筋４の径よりも大きい内径の複数の貫通孔３ａを有している。弾性板３は、各接続用鉄筋４の周囲に隙間をあけて、各貫通孔３ａに各接続用鉄筋４を貫通させて各鉄筋コンクリート円柱１Ｃの内部に埋設されている。
【００２４】
図１、図３および図４（ａ）に示すように、本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造は、弾性板３の各貫通孔３ａと各接続用鉄筋４との隙間、および弾性枠体２と弾性板３とのクリアランス３ｂに、モルタルが充填されている。このモルタルが火災時に、耐火被覆になり、弾性板３を保護する。また、弾性枠体２の劣化を防ぐため、外側にステンレス薄帯板を巻くことが好ましい。
【００２５】
本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造は、本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造の施工方法により好適に施工される。すなわち、まず、あらかじめ工場にて、ＰＣ枠柱型１Ａ、ＰＣ枠梁型５、梁構造鉄筋組、弾性枠体２および弾性板３を製造しておく。次に、現場にて、ＰＣ枠柱型１Ａを上下方向に伸びるよう設置し、構造鉄筋組をクレーンで吊り上げて、ＰＣ枠柱型１Ａの内部に挿入する。
【００２６】
ＰＣ枠梁型５をクレーンで吊り上げて、ＰＣ枠梁型５の一端を、ＰＣ枠柱型１Ａの上端部に設けられた通孔１Ｂに挿入させる。このとき、ＰＣ枠梁型５を通孔１Ｂに挿入しやすくするために、図５に示すように、通孔１Ｂの上縁とＰＣ枠梁型５の上端との間に隙間があいてもよい。構造鉄筋組をクレーンで吊り上げて、ＰＣ枠梁型５およびＰＣ枠柱型１Ａの内部に挿入する。このとき、ＰＣ枠柱型１Ａの上端から複数の接続用鉄筋４が上方に突出するよう、鉄筋組を配置する。
【００２７】
構造鉄筋組を配置した後、ＰＣ枠柱型１ＡおよびＰＣ枠梁型５の固定位置を確認、調節して、ＰＣ枠柱型１ＡおよびＰＣ枠梁型５の内部にコンクリート７を打設する。このとき、ＰＣ枠柱型１Ａの通孔１Ｂが、ＰＣ枠梁型５の断面外形に対応した形状を成しているため、ＰＣ枠柱型１ＡとＰＣ枠梁型５との接合部にほとんど隙間を生じない。このため、コンクリート打設のとき、仮枠を設置する必要がなく、作業の省力化を図ることができ、作業工期を短縮することができる。
【００２８】
コンクリート７の打設後、ＰＣ枠柱型１Ａの上端面に弾性枠体２を配置し、さらに弾性板３を、各接続用鉄筋４の周囲に隙間を開けて各貫通孔３ａに各接続用鉄筋４を貫通させるとともに、弾性枠体２との間にクリアランス３ｂを開けて、ＰＣ枠柱型１Ａの内部に打設されたコンクリート７の上端に配置する。弾性板３の各貫通孔３ａと各接続用鉄筋４との隙間、および弾性枠体２と弾性板３とのクリアランス３ｂにモルタルを充填する。
【００２９】
鉄筋コンクリート梁型５ｃの上にデッキプレートを引き込み、スラブ鉄筋を配置後、コンクリートを打設して床スラブ６を形成する。弾性枠体２および弾性板３の上部に、弾性板３の貫通孔３ａを貫通した各接続用鉄筋４により接続可能に、別のＰＣ枠柱型１Ａを設置し、上階を施工する。こうして、下階から順次、上階へ施工を進めることができ、本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造を施工することができる。
【００３０】
本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造は、各鉄筋コンクリート円柱１Ｃの間に挟まれた弾性枠体２および弾性板３が、鉄筋コンクリート円柱１Ｃに伝わる振動を吸収、遮断するため、建物の共振作用を極力抑えることができ、建物の安全性を確保することができる。弾性板３の複数の貫通孔３ａに、各接続用鉄筋４の周囲に隙間をあけて各接続用鉄筋４を貫通させている。このように、本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造は、地震などの振動をより効果的に抑えることができ、免震効果が高い。
【００３１】
本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造は、ＰＣ枠柱型１ＡおよびＰＣ枠梁型５と、それぞれの内部に配置する構造鉄筋組とが別々の部材になっているため、ＰＣ枠柱型１ＡおよびＰＣ枠梁型５の強度や鉄筋の量などの変更に、互いに柔軟に対応することができる。例えば、ＰＣ枠柱型１ＡやＰＣ枠梁型５にナノチューブや炭素繊維などの高強度の材料を使用することにより、構造鉄筋組の量を減らすことができる。また、ＰＣ枠柱型１ＡおよびＰＣ枠梁型５の内部に打設するコンクリート７として、軽量コンクリートを使用することにより、建物の強度を保持した状態で建物全体の軽量化を図ることができる。これにより、各階の柱の接合部で地震波の吸収と遮断とを繰り返すため、免震効果をさらに高めることができ、超高層建物とすることもできる。
【００３２】
本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造で、ＰＣ枠柱型１ＡおよびＰＣ枠梁型５は、工業製品であるため、工場等で高精度に製造することができる。また、表面に装飾を施したり、形状を変えたりして、自由に造形することができ、デザイン性を高めることもできる。ＰＣ枠柱型１ＡおよびＰＣ枠梁型５を標準化して、部品化、量産化することにより、安価に供給することができる。
【００３３】
図１および図２に示すように、ＰＣ枠梁型５を通孔１Ｂに挿入することにより、ＰＣ枠柱型１Ａの上端面が床スラブ６よりやや上方になるため、上階を施工するとき、鉄筋コンクリート円柱１Ｃの接合部を見ることができ、作業しやすく、基準となる芯を出しやすい。このため、高層の建物であっても、高精度で施工することができる。また、弾性枠体２および弾性板３が、床スラブ６よりやや上方の応力が集中しやすい高さに位置し、建物全階の全ての柱に、弾性枠体２と弾性板３を取り付け、あらゆる地震波に対応し、免震効果を高めることができる。
【００３４】
このように、本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造および鉄筋コンクリート建物の免震構造の施工方法によれば、弾性枠体２および弾性板３による免震効果とともに、鉄筋コンクリート円柱１Ｃおよび鉄筋コンクリート梁型５ｃなどの軽量化により、建物全体を軽量化することができるため、より高い免震効果を得ることができる。従来の鉄筋コンクリート建物の欠点である重量化を改善することができるため、超高層建物の可能性を切り開くことができる。本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造および鉄筋コンクリート建物の免震構造の施工方法は、高層の免震建物の新築や、今後最も需要が多い老築化した低層マンションの高層免震マンションへの建替などにも利用することができる。
【００３５】
なお、具体的な一例では、ＰＣ枠柱型１ＡおよびＰＣ枠梁型５は、肉厚が３０〜４０ｍｍである。ＰＣ枠梁型５は、側面が鉛直方向から５〜１０度傾斜している。弾性枠体２および弾性板３は、厚みが３０〜４０ｍｍである。弾性板３の貫通孔３ａは、径が６０〜１２０ｍｍである。接続用鉄筋４は、弾性板３からの立ち上がりが、弾性板３の外周に沿った構造鉄筋組の先端で４００〜５００ｍｍ、中央部の接合部補強鉄筋４ａの立ち上がりが３００〜４００ｍｍである。床スラブ６は、厚みが１２０〜１５０ｍｍである。床スラブ６の表面からＰＣ枠柱型１Ａの上端面までの高さは、１５０〜２００ｍｍである。
【００３６】
なお、図４（ｂ）に示すように、弾性板３は、免震効果を高めるために複数枚が重ねられていてもよい。特に、より高い免震効果を得るため、１階〜３階部分の鉄筋コンクリート円柱１Ｃの接合部で、弾性板３が複数枚から成ることが好ましい。この場合、一番上の弾性板３を弾性枠体２の高さに合わせるために、ＰＣ枠柱型ベース１Ｄの内部のコンクリート７の上端を下げて、下の弾性板３をＰＣ枠柱型ベース１Ｄの内部に配置する。また、下の弾性板３とＰＣ枠柱型ベース１Ｄとの隙間にもモルタルを充填する。
【００３７】
また、図５に示すように、ＰＣ枠柱型１Ａの通孔１Ｂの上縁および下縁の断面形状が、ＰＣ枠柱型１Ａの内部から外側に向かって、上向きに傾斜するよう形成されていてもよい。この場合、ＰＣ枠梁型５を通孔１Ｂに挿入するとき、ＰＣ枠梁型５をやや下に傾けることにより、通孔１Ｂに挿入しやすくすることができる。また、通孔１Ｂに挿入したＰＣ枠梁型５を水平にすることにより、通孔１ＢとＰＣ枠梁型５との隙間をほぼ塞ぐことができる。
【００３８】
また、高層の建物を施工する場合、３階分程度は同じ径のＰＣ枠柱型１Ａを使用しつつ、上階にいくに従って、径の小さいＰＣ枠柱型１Ａを使用することが好ましい。
【００３９】
図６に示すように、鉄筋コンクリート梁型５ｃの側面に、鉄筋コンクリート梁型５ｃの伸長方向に対して直角水平に伸びるよう設けられたＰＣ枠小梁型５ｄを有し、ＰＣ枠小梁型５ｄは、下方が細くなるように側面が傾斜し、底面が上に凸に窪んだＷ字形断面形状を有するを特徴とする。また、ＰＣ枠小梁型５ｄは、ＰＣ枠小梁型５ｄの内部に梁構造鉄筋５ｂを配置した後、コンクリート７を打設して形成されていてもよい。この場合、ＰＣ枠小梁型５ｄの強度を落とすことなく、ＰＣ枠小梁型５ｄの梁成を小さくすることができ、建物の軽量化を図ることができる。また、ＰＣ枠小梁型５ｄの高さが低くなるため、天井の高さを低く変えることなく、階高を低くすることができる。これにより、さらなる建物全体の軽量化を図ることができ、免震効果をさらに高めることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１Ａ ＰＣ枠柱型
１Ｂ 通孔
１Ｃ 鉄筋コンクリート円柱
１Ｄ ＰＣ枠柱型ベース
２ 弾性枠体
３ 弾性板
３ａ 貫通孔
３ｂ クリアランス
４ 接続用鉄筋
４ａ 接合部補強鉄筋
５ ＰＣ枠梁型
５ａ ＰＣ枠梁傾斜
５ｂ 梁構造鉄筋
５ｃ 鉄筋コンクリート梁型
５ｄ ＰＣ枠小梁型
６ 床スラブ
７ コンクリート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート建物の免震構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
阪神淡路大震災では、高速道路の太い支柱のコンクリートが粉々に砕け、破断し座屈した。このとき、「路盤が大きく波打った」とバスの運転手が証言しており、共振作用のものすごさがわかる。この高速道路の倒壊は、路盤継ぎ目にタイヤが当たる断続音の騒音に対する近隣住民の反対の声により、免震装置を取り付けなかった結果である。また、神戸市内の中層ビルでも、１階や２階、３階部の柱の中程でコンクリートが砕け、破断し、座屈した。但し、高速道路およびビルの倒壊では、鉄筋は１本も切断されていない。
従来のＰＣ（プレキャストコンクリート）枠を利用した建物構造およびその施工方法として、ＰＣの柱型および梁型の内部に鉄筋を配した後、コンクリートを流し込んで形成されるものがある（例えば、特許文献１、２または３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平４−６９６８８号公報
【特許文献２】特公平５−８３０３号公報
【特許文献３】特許２８８６７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１乃至３に記載の建物構造や施工方法では、免震に対する対応が成されていないという課題があった。また、ＰＣの柱型と梁型との接合部に空間があり、さらに梁型の上部に鉄筋が突出するため、コンクリートを打設するときに仮枠を設置する必要があり、作業時間および労力や資材を要するという課題もあった。
【０００５】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、免震効果が高い鉄筋コンクリート建物の免震構造を提供することを目的としている。また、作業の省力化を図ることができ、作業工期を短縮することができる鉄筋コンクリート建物の免震構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造は、上下方向に複数の接続用鉄筋で互いに接続された鉄筋コンクリート製の２つの柱と、各接続用鉄筋に対応して各接続用鉄筋の径よりも大きい内径の複数の貫通孔を有し、各接続用鉄筋の周囲に隙間をあけて各貫通孔に各接続用鉄筋を貫通させて各柱の間に挟まれた弾性板とを有し、各貫通孔の各接続用鉄筋との隙間にモルタルが充填されていることを、特徴とする。
【０００７】
本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造は、各柱の間に挟まれた弾性板が、鉄筋コンクリート製の柱に伝わる振動を吸収、遮断するため、建物の共振作用を極力抑えることができ、建物の安全性を確保することができる。このように、本発明に係る建物構造は、建物全階の全ての柱に弾性板を取り付けることで、地震などの振動を抑えることができ、免震効果が高い。なお、弾性板は、例えば硬質ゴム製であり、柱の接合部に水平に取り付けられていることが好ましく、また、免震効果を高めるために複数枚が重ねられていてもよい。
【０００８】
本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造は、梁と弾性枠体とを有し、各柱は、上下方向に伸びる中空のＰＣ枠柱型と、前記ＰＣ枠柱型の上端部に、梁の断面外形に対応した形状を成す通孔とを有し、前記ＰＣ枠柱型の内部に柱構造鉄筋組を配置した後、コンクリートを打設して形成されており、梁は、横方向に伸びて上部が開口した中空のＰＣ枠梁型を有し、ＰＣ枠梁型の一端を通孔に挿入し、ＰＣ枠梁型の内部に梁構造鉄筋組を配置した後、コンクリートを打設して形成されており、前記弾性枠体は、前記ＰＣ枠柱型の上端面と同じ大きさを有し、各柱の前記ＰＣ枠柱型の間に挟まれており、前記弾性板は、前記弾性枠体の内形よりやや小さく、前記弾性枠体との間にクリアランスを開けて各柱の間に挟まれており、各貫通孔の各接続用鉄筋との隙間、および弾性枠体と弾性板とのクリアランスにモルタルが充填されていることが好ましい。
【０００９】
本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造の施工方法としては、中空のＰＣ枠柱型を上下方向に伸びるよう設置し、横方向に伸びて上部が開口した中空のＰＣ枠梁型の一端を、前記ＰＣ枠柱型の上端部に設けられた、前記ＰＣ枠梁型の断面外形に対応した形状を成す通孔に挿入させ、ＰＣ枠柱型の上端から複数の接続用鉄筋が上方に突出するよう、ＰＣ枠柱型およびＰＣ枠梁型の内部に構造用鉄筋組を配置した後、この時、鉄筋組の両端は接続用鉄筋を成し、互いに交差して接続されるコンクリートを打設し、ＰＣ枠柱型の上端面と同じ大きさの弾性枠体を、ＰＣ枠柱型の上端面に配置し、各接続用鉄筋に対応して各接続用鉄筋の径よりも大きい内径の複数の貫通孔を有し、弾性枠体の内形よりやや小さい弾性板を、各接続用鉄筋の周囲に隙間を開けて各貫通孔に各接続用鉄筋を貫通させるとともに、弾性枠体との間にクリアランスを開けて、ＰＣ枠柱型の内部に打設されたコンクリートの上端に配置し、各貫通孔の各接続用鉄筋との隙間、および弾性枠体と弾性板とのクリアランスにモルタルを充填し、弾性枠体および弾性板の上部に、弾性板の貫通孔を貫通した各接続用鉄筋により接続可能に、ＰＣ枠柱型上端に別のＰＣ枠柱型を設置する方法が好ましい。
【００１０】
この鉄筋コンクリート建物の免震構造の施工方法によれば、本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造を施工することができる。本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造および鉄筋コンクリート建物の免震構造の施工方法は、ＰＣ枠柱型の上端部に設けられた、ＰＣ枠梁型の断面外形に対応した形状を成す通孔に、ＰＣ枠梁型の一端を挿入させるため、ＰＣ枠柱型とＰＣ枠梁型との接合部に隙間を生じないようにすることができる。これにより、コンクリート打設のとき、仮枠を設置する必要がないため、作業の省力化を図ることができ、作業工期を短縮することができる。
【００１１】
各柱のＰＣ枠柱型の上に配置された弾性枠体と、ＰＣ枠柱型の内部に打設されたコンクリートの上端に配置された弾性板との間にクリアランスがあるため、接続鉄筋を貫通孔に通し易い。
【００１２】
ＰＣ枠柱型およびＰＣ枠梁型と、それぞれの内部に配置する構造鉄筋組とが別々の部材になっているため、ＰＣ枠柱型およびＰＣ枠梁型の強度や鉄筋量等の変更に、互いに柔軟に対応することができる。例えば、ＰＣ枠柱型やＰＣ枠梁型にナノチューブや炭素繊維などの高強度の材料を使用することにより、構造用の鉄筋の量を減らすことができる。また、ＰＣ枠柱型およびＰＣ枠梁型の内部に打設するコンクリートとして、軽量コンクリートを使用することにより、建物の強度を保持した状態で建物全体の軽量化を図ることができる。これにより、免震効果をさらに高めることができ、超高層建物とすることもできる。
【００１３】
本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造および前述の鉄筋コンクリート建物の免震構造の施工方法では、ＰＣ枠柱型およびＰＣ枠梁型は、工業製品であるため、工場等で高精度に製造することができる。また、表面に装飾を施したり、形状を変えたりして、自由に造形することができ、デザイン性を高めることもできる。なお、梁は大梁であっても小梁であってもよく、ＰＣ枠梁型は、大梁用の型枠であっても小梁用の型枠であってもよい。
【００１４】
本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造で、各柱は円柱状を成し、ＰＣ枠梁型は、底部の幅よりも前記開口の幅の方が広いＶ字形の断面形状を有していることを特徴としている。本発明に係る建物構造の施工方法で、ＰＣ枠柱型は円筒形状を成し、ＰＣ枠梁型は、底部の幅よりも前記開口の幅の方が広いＶ字形の断面形状を有している。この場合、各柱が円柱状を成すため、あらゆる向きの応力に対応することができる。柱および梁の強度を落とすことなく、柱および梁の断面積を小さくすることができ、建物の軽量化を図ることができる。これにより、免震効果をさらに高めることができ、なお構造鉄筋は断面積が小さいため、地震波は伝わらないので、超高層建物とすることもできる。また、下方が細くなるように側面が傾斜した梁の形状と、円柱状の柱の形状とが良く似合い、バランスよく美しい建物構造とすることができる。
【００１５】
本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造は、梁と弾性枠体とを有し、各柱は、上下方向に伸びる中空のＰＣ枠柱型と、前記ＰＣ枠柱型の上端部に、前記梁の断面外形に対応した形状を成す通孔とを有し、前記ＰＣ枠柱型の内部に構造用の鉄筋を配置した後、コンクリートを打設して形成されており、前記梁は、横方向に伸びて上部が開口した中空のＰＣ枠梁型を有し、前記ＰＣ枠梁型の一端を前記通孔に貫通し、前記ＰＣ枠梁型の内部に構造用の鉄筋を配置した後、コンクリートを打設して形成されており、前記弾性枠体は、前記ＰＣ枠柱型の上端面と同じ大きさを有し、各柱の前記ＰＣ枠柱型の間に挟まれており、前記弾性板は、前記弾性枠体の内形よりやや小さく、前記弾性枠体との間に隙間を開けて各柱の間に挟まれており、各貫通孔の各接続用鉄筋との隙間、および前記弾性枠体と前記弾性板との隙間にモルタルが充填されていることが好ましい。また、本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造で、各柱は円柱状を成し、前記ＰＣ枠梁型は、底部の幅よりも前記開口の幅の方が広いＶ字型またはＵ字型の断面形状を有していてもよい。
【００１６】
本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造の施工方法としては、中空のＰＣ枠柱型を上下方向に伸びるよう設置し、横方向に伸びて上部が開口した中空のＰＣ枠梁型の一端を、前記ＰＣ枠柱型の上端部に設けられた、前記ＰＣ枠梁型の断面外形に対応した形状を成す通孔に貫通させ、前記ＰＣ枠柱型の上端から複数の接続用鉄筋が上方に突出するよう、前記ＰＣ枠柱型および前記ＰＣ枠梁型の内部に構造用の鉄筋を配置した後、コンクリートを打設し、前記ＰＣ枠柱型の上端面と同じ大きさの弾性枠体を、前記ＰＣ枠柱型の上端面に配置し、各接続用鉄筋に対応して各接続用鉄筋の径よりも大きい内径の複数の貫通孔を有し、前記弾性枠体の内形よりやや小さい弾性板を、各接続用鉄筋の周囲に隙間を開けて各貫通孔に各接続用鉄筋を貫通させるとともに、前記弾性枠体との間に隙間を開けて、前記ＰＣ枠柱型の内部に打設されたコンクリートの上端に配置し、各貫通孔の各接続用鉄筋との隙間、および前記弾性枠体と前記弾性板との隙間にモルタルを充填し、前記弾性枠体および前記弾性板の上部に、前記弾性板の前記貫通孔を貫通した各接続用鉄筋により接続可能に、別のＰＣ枠柱型を設置することが好ましい。また、本発明に係る鉄筋コンクリート建物の免震構造の施工方法で、前記ＰＣ枠柱型は円筒形状を成し、前記ＰＣ枠梁型は、底部の幅よりも前記開口の幅の方が広いＶ字型またはＵ字型の断面形状を有していてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、免震効果が高い鉄筋コンクリート建物の免震構造を提供することができる。ＰＣ枠柱型とＶ字形を有するＰＣ枠梁型の建て込み作業の効率化と、ＰＣ枠柱型上端は上階床スラブを突き抜け、柱型接合部のベースとなっており、施工精度を著しく向上させる。また、作業の省力化を図ることができ、現在最も求められている作業工期を短縮することができる鉄筋コンクリート建物の免震構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造を示す斜視図である。
【図２】図１に示す鉄筋コンクリート建物の免震構造の正面図である。
【図３】図１に示す鉄筋コンクリート建物の免震構造の柱の接合部の平面図である。
【図４】図３に示す鉄筋コンクリート建物の免震構造の（ａ）Ａ−Ａ’線端面図、（ｂ）複数の弾性板を有する変形例を示す端面図である。
【図５】図１に示す鉄筋コンクリート建物の免震構造の通孔の変形例を示す（ａ）拡大縦断面図、（ｂ）正面図である。
【図６】図１に示す鉄筋コンクリート建物の免震構造の小梁の変形例を示す（ａ）正面図、（ｂ）側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図６は、本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造を示している。
図１乃至図４に示すように、本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造は、鉄筋コンクリート円柱１Ｃと鉄筋コンクリート梁型５ｃと弾性枠体２と弾性板３とを有している。
【００２０】
図１に示すように、鉄筋コンクリート円柱１Ｃは、鉄筋コンクリート製で、円柱状を成し、上下方向に伸びる中空の円筒状のＰＣ枠柱型１Ａを有している。ＰＣ枠柱型１Ａは、上端部に、ＰＣ枠梁型５の断面外形に対応した形状を成す通孔１Ｂを有している。鉄筋コンクリート円柱１Ｃは、ＰＣ枠柱型１Ａの内部に柱構造鉄筋組を配置した後、コンクリート７を打設して形成されている。鉄筋コンクリート円柱１Ｃは、複数が上下方向に接続されている。各鉄筋コンクリート円柱１Ｃは、複数の接続用鉄筋４で互いに接続されている。
【００２１】
図１および図２に示すように、鉄筋コンクリート梁型５ｃは、鉄筋コンクリート製で、下方が細くなるように側面が傾斜した、等脚台形を上下反転させた断面形状を有している。鉄筋コンクリート梁型５ｃは、横方向に伸びて上部が開口した中空のＰＣ枠梁型５を有している。ＰＣ枠梁型５は、平坦な底部の幅よりも開口の幅の方が広いＶ字形の断面形状を有している。鉄筋コンクリート梁型５ｃは、ＰＣ枠梁型５の内部に梁構造鉄筋組を配置した後、コンクリート７を打設して形成されている。鉄筋コンクリート梁型５ｃは、一端がＰＣ枠柱型１Ａの通孔１Ｂに挿入されており、鉄筋コンクリート円柱１Ｃと一体に形成されている。
【００２２】
図１乃至図４（ａ）に示すように、弾性枠体２は、硬質ゴム製で、ＰＣ枠柱型１Ａの上端面と同じ大きさの円環形状を成している。弾性枠体２は、各鉄筋コンクリート円柱１ＣのＰＣ枠柱型１Ａの間に挟まれて配置されている。
【００２３】
図１、図３および図４（ａ）に示すように、弾性板３は、硬質ゴム製で、円盤形状を成している。弾性板３は、弾性枠体２の内径よりやや小さい径を有し、弾性枠体２と同じ厚さを有している。弾性板３は、弾性枠体２との間にクリアランス３ｂを開けて各鉄筋コンクリート円柱１Ｃの間に挟まれている。また、弾性板３は、各接続用鉄筋４に対応する位置に、各接続用鉄筋４の径よりも大きい内径の複数の貫通孔３ａを有している。弾性板３は、各接続用鉄筋４の周囲に隙間をあけて、各貫通孔３ａに各接続用鉄筋４を貫通させて各鉄筋コンクリート円柱１Ｃの内部に埋設されている。
【００２４】
図１、図３および図４（ａ）に示すように、本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造は、弾性板３の各貫通孔３ａと各接続用鉄筋４との隙間、および弾性枠体２と弾性板３とのクリアランス３ｂに、モルタルが充填されている。このモルタルが火災時に、耐火被覆になり、弾性板３を保護する。また、弾性枠体２の劣化を防ぐため、外側にステンレス薄帯板を巻くことが好ましい。
【００２５】
本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造は、本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造の施工方法により好適に施工される。すなわち、まず、あらかじめ工場にて、ＰＣ枠柱型１Ａ、ＰＣ枠梁型５、梁構造鉄筋組、弾性枠体２および弾性板３を製造しておく。次に、現場にて、ＰＣ枠柱型１Ａを上下方向に伸びるよう設置し、構造鉄筋組をクレーンで吊り上げて、ＰＣ枠柱型１Ａの内部に挿入する。
【００２６】
ＰＣ枠梁型５をクレーンで吊り上げて、ＰＣ枠梁型５の一端を、ＰＣ枠柱型１Ａの上端部に設けられた通孔１Ｂに挿入させる。このとき、ＰＣ枠梁型５を通孔１Ｂに挿入しやすくするために、図５に示すように、通孔１Ｂの上縁とＰＣ枠梁型５の上端との間に隙間があいてもよい。構造鉄筋組をクレーンで吊り上げて、ＰＣ枠梁型５およびＰＣ枠柱型１Ａの内部に挿入する。このとき、ＰＣ枠柱型１Ａの上端から複数の接続用鉄筋４が上方に突出するよう、鉄筋組を配置する。
【００２７】
構造鉄筋組を配置した後、ＰＣ枠柱型１ＡおよびＰＣ枠梁型５の固定位置を確認、調節して、ＰＣ枠柱型１ＡおよびＰＣ枠梁型５の内部にコンクリート７を打設する。このとき、ＰＣ枠柱型１Ａの通孔１Ｂが、ＰＣ枠梁型５の断面外形に対応した形状を成しているため、ＰＣ枠柱型１ＡとＰＣ枠梁型５との接合部にほとんど隙間を生じない。このため、コンクリート打設のとき、仮枠を設置する必要がなく、作業の省力化を図ることができ、作業工期を短縮することができる。
【００２８】
コンクリート７の打設後、ＰＣ枠柱型１Ａの上端面に弾性枠体２を配置し、さらに弾性板３を、各接続用鉄筋４の周囲に隙間を開けて各貫通孔３ａに各接続用鉄筋４を貫通させるとともに、弾性枠体２との間にクリアランス３ｂを開けて、ＰＣ枠柱型１Ａの内部に打設されたコンクリート７の上端に配置する。弾性板３の各貫通孔３ａと各接続用鉄筋４との隙間、および弾性枠体２と弾性板３とのクリアランス３ｂにモルタルを充填する。
【００２９】
鉄筋コンクリート梁型５ｃの上にデッキプレートを引き込み、スラブ鉄筋を配置後、コンクリートを打設して床スラブ６を形成する。弾性枠体２および弾性板３の上部に、弾性板３の貫通孔３ａを貫通した各接続用鉄筋４により接続可能に、別のＰＣ枠柱型１Ａを設置し、上階を施工する。こうして、下階から順次、上階へ施工を進めることができ、本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造を施工することができる。
【００３０】
本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造は、各鉄筋コンクリート円柱１Ｃの間に挟まれた弾性枠体２および弾性板３が、鉄筋コンクリート円柱１Ｃに伝わる振動を吸収、遮断するため、建物の共振作用を極力抑えることができ、建物の安全性を確保することができる。弾性板３の複数の貫通孔３ａに、各接続用鉄筋４の周囲に隙間をあけて各接続用鉄筋４を貫通させている。このように、本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造は、地震などの振動をより効果的に抑えることができ、免震効果が高い。
【００３１】
本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造は、ＰＣ枠柱型１ＡおよびＰＣ枠梁型５と、それぞれの内部に配置する構造鉄筋組とが別々の部材になっているため、ＰＣ枠柱型１ＡおよびＰＣ枠梁型５の強度や鉄筋の量などの変更に、互いに柔軟に対応することができる。例えば、ＰＣ枠柱型１ＡやＰＣ枠梁型５にナノチューブや炭素繊維などの高強度の材料を使用することにより、構造鉄筋組の量を減らすことができる。また、ＰＣ枠柱型１ＡおよびＰＣ枠梁型５の内部に打設するコンクリート７として、軽量コンクリートを使用することにより、建物の強度を保持した状態で建物全体の軽量化を図ることができる。これにより、各階の柱の接合部で地震波の吸収と遮断とを繰り返すため、免震効果をさらに高めることができ、超高層建物とすることもできる。
【００３２】
本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造で、ＰＣ枠柱型１ＡおよびＰＣ枠梁型５は、工業製品であるため、工場等で高精度に製造することができる。また、表面に装飾を施したり、形状を変えたりして、自由に造形することができ、デザイン性を高めることもできる。ＰＣ枠柱型１ＡおよびＰＣ枠梁型５を標準化して、部品化、量産化することにより、安価に供給することができる。
【００３３】
図１および図２に示すように、ＰＣ枠梁型５を通孔１Ｂに挿入することにより、ＰＣ枠柱型１Ａの上端面が床スラブ６よりやや上方になるため、上階を施工するとき、鉄筋コンクリート円柱１Ｃの接合部を見ることができ、作業しやすく、基準となる芯を出しやすい。このため、高層の建物であっても、高精度で施工することができる。また、弾性枠体２および弾性板３が、床スラブ６よりやや上方の応力が集中しやすい高さに位置し、建物全階の全ての柱に、弾性枠体２と弾性板３を取り付け、あらゆる地震波に対応し、免震効果を高めることができる。
【００３４】
このように、本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造および鉄筋コンクリート建物の免震構造の施工方法によれば、弾性枠体２および弾性板３による免震効果とともに、鉄筋コンクリート円柱１Ｃおよび鉄筋コンクリート梁型５ｃなどの軽量化により、建物全体を軽量化することができるため、より高い免震効果を得ることができる。従来の鉄筋コンクリート建物の欠点である重量化を改善することができるため、超高層建物の可能性を切り開くことができる。本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート建物の免震構造および鉄筋コンクリート建物の免震構造の施工方法は、高層の免震建物の新築や、今後最も需要が多い老築化した低層マンションの高層免震マンションへの建替などにも利用することができる。
【００３５】
なお、具体的な一例では、ＰＣ枠柱型１ＡおよびＰＣ枠梁型５は、肉厚が３０〜４０ｍｍである。ＰＣ枠梁型５は、側面が鉛直方向から５〜１０度傾斜している。弾性枠体２および弾性板３は、厚みが３０〜４０ｍｍである。弾性板３の貫通孔３ａは、径が６０〜１２０ｍｍである。接続用鉄筋４は、弾性板３からの立ち上がりが、弾性板３の外周に沿った構造鉄筋組の先端で４００〜５００ｍｍ、中央部の接合部補強鉄筋４ａの立ち上がりが３００〜４００ｍｍである。床スラブ６は、厚みが１２０〜１５０ｍｍである。床スラブ６の表面からＰＣ枠柱型１Ａの上端面までの高さは、１５０〜２００ｍｍである。
【００３６】
なお、図４（ｂ）に示すように、弾性板３は、免震効果を高めるために複数枚が重ねられていてもよい。特に、より高い免震効果を得るため、１階〜３階部分の鉄筋コンクリート円柱１Ｃの接合部で、弾性板３が複数枚から成ることが好ましい。この場合、一番上の弾性板３を弾性枠体２の高さに合わせるために、ＰＣ枠柱型ベース１Ｄの内部のコンクリート７の上端を下げて、下の弾性板３をＰＣ枠柱型ベース１Ｄの内部に配置する。また、下の弾性板３とＰＣ枠柱型ベース１Ｄとの隙間にもモルタルを充填する。
【００３７】
また、図５に示すように、ＰＣ枠柱型１Ａの通孔１Ｂの上縁および下縁の断面形状が、ＰＣ枠柱型１Ａの内部から外側に向かって、上向きに傾斜するよう形成されていてもよい。この場合、ＰＣ枠梁型５を通孔１Ｂに挿入するとき、ＰＣ枠梁型５をやや下に傾けることにより、通孔１Ｂに挿入しやすくすることができる。また、通孔１Ｂに挿入したＰＣ枠梁型５を水平にすることにより、通孔１ＢとＰＣ枠梁型５との隙間をほぼ塞ぐことができる。
【００３８】
また、高層の建物を施工する場合、３階分程度は同じ径のＰＣ枠柱型１Ａを使用しつつ、上階にいくに従って、径の小さいＰＣ枠柱型１Ａを使用することが好ましい。
【００３９】
図６に示すように、鉄筋コンクリート梁型５ｃの側面に、鉄筋コンクリート梁型５ｃの伸長方向に対して直角水平に伸びるよう設けられたＰＣ枠小梁型５ｄを有し、ＰＣ枠小梁型５ｄは、下方が細くなるように側面が傾斜し、底面が上に凸に窪んだＷ字形断面形状を有するを特徴とする。また、ＰＣ枠小梁型５ｄは、ＰＣ枠小梁型５ｄの内部に梁構造鉄筋５ｂを配置した後、コンクリート７を打設して形成されていてもよい。この場合、ＰＣ枠小梁型５ｄの強度を落とすことなく、ＰＣ枠小梁型５ｄの梁成を小さくすることができ、建物の軽量化を図ることができる。また、ＰＣ枠小梁型５ｄの高さが低くなるため、天井の高さを低く変えることなく、階高を低くすることができる。これにより、さらなる建物全体の軽量化を図ることができ、免震効果をさらに高めることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１Ａ ＰＣ枠柱型
１Ｂ 通孔
１Ｃ 鉄筋コンクリート円柱
１Ｄ ＰＣ枠柱型ベース
２ 弾性枠体
３ 弾性板
３ａ 貫通孔
３ｂ クリアランス
４ 接続用鉄筋
４ａ 接合部補強鉄筋
５ ＰＣ枠梁型
５ａ ＰＣ枠梁傾斜
５ｂ 梁構造鉄筋
５ｃ 鉄筋コンクリート梁型
５ｄ ＰＣ枠小梁型
６ 床スラブ
７ コンクリート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に複数の接続用鉄筋で互いに接続された鉄筋コンクリート製の２つの柱と、
各接続用鉄筋に対応して各接続用鉄筋の径よりも大きい内径の複数の貫通孔を有し、各接続用鉄筋の周囲に隙間をあけて各貫通孔に各接続用鉄筋を貫通させて各柱の間に挟まれた弾性板とを有し、
各貫通孔の各接続用鉄筋との隙間にモルタルが充填されていることを、
特徴とする鉄筋コンクリート建物の免震構造。
【請求項２】
梁と弾性枠体とを有し、
各柱は、上下方向に伸びる中空のＰＣ枠柱型と、前記ＰＣ枠柱型の上端部に、前記梁の断面外形に対応した形状を成す通孔とを有し、前記ＰＣ枠柱型の内部に構造用の鉄筋を配置した後、コンクリートを打設して形成されており、
梁は、横方向に伸びて上部が開口した中空のＰＣ枠梁型を有し、前記ＰＣ枠梁型の一端を前記通孔に貫通し、前記ＰＣ枠梁型の内部に構造用の鉄筋を配置した後、コンクリートを打設して形成されており、
前記弾性枠体は、前記ＰＣ枠柱型の上端面と同じ大きさを有し、各柱の前記ＰＣ枠柱型の間に挟まれていることを、
特徴とする請求項１記載の鉄筋コンクリート建物の免震構造。
【請求項１】
上下方向に複数の接続用鉄筋で互いに接続された鉄筋コンクリート製の２つの柱と、
各接続用鉄筋に対応して各接続用鉄筋の径よりも大きい内径の複数の貫通孔を有し、各接続用鉄筋の周囲に隙間をあけて各貫通孔に各接続用鉄筋を貫通させて各柱の間に挟まれた弾性板とを有し、
各貫通孔の各接続用鉄筋との隙間にモルタルが充填されていることを、
特徴とする鉄筋コンクリート建物の免震構造。
【請求項２】
梁と弾性枠体とを有し、
各柱は、上下方向に伸びる中空のＰＣ枠柱型と、前記ＰＣ枠柱型の上端部に、前記梁の断面外形に対応した形状を成す通孔とを有し、前記ＰＣ枠柱型の内部に構造用の鉄筋を配置した後、コンクリートを打設して形成されており、
梁は、横方向に伸びて上部が開口した中空のＰＣ枠梁型を有し、前記ＰＣ枠梁型の一端を前記通孔に貫通し、前記ＰＣ枠梁型の内部に構造用の鉄筋を配置した後、コンクリートを打設して形成されており、
前記弾性枠体は、前記ＰＣ枠柱型の上端面と同じ大きさを有し、各柱の前記ＰＣ枠柱型の間に挟まれていることを、
特徴とする請求項１記載の鉄筋コンクリート建物の免震構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１６９０１５（Ｐ２０１１−１６９０１５Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３３１３３（Ｐ２０１０−３３１３３）
【出願日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【出願人】（５１００４５５４２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【出願人】（５１００４５５４２）
【Ｆターム（参考）】
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