特許 6486592 構造体の架設構造、及び架設構造の補強方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6486592

(24)【登録日】2019年3月1日

(45)【発行日】2019年3月20日

(54)【発明の名称】構造体の架設構造、及び架設構造の補強方法

(51)【国際特許分類】

   E04H 9/02 20060101AFI20190311BHJP

   E01D 19/04 20060101ALI20190311BHJP

   E04B 1/36 20060101ALI20190311BHJP

【ＦＩ】

   E04H9/02 301

   E01D19/04 101

   E04B1/36

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2013-255343(P2013-255343)

(22)【出願日】2013年12月10日

(65)【公開番号】特開2015-113606(P2015-113606A)

(43)【公開日】2015年6月22日

【審査請求日】2016年9月27日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】藤田 進

(72)【発明者】

【氏名】松崎 裕之

(72)【発明者】

【氏名】平井 慶一

(72)【発明者】

【氏名】酒井 康成

【審査官】 小池 俊次

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２５６９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３０６５４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２８１０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００１／００２９７１１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｈ ９／０２

Ｅ０１Ｄ １９／０４

Ｅ０４Ｂ １／３６

Ｅ０４Ｄ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１構造物と第２構造物との間に構造体が架設された構造体の架設構造において、
前記第１構造物に設けられ前記構造体の一端部を支持する固定支承と、
前記第２構造物に設けられ前記構造体の他端部を支持する可動支承と、
前記構造体と繋がる前記第２構造物の接続階に立設されてから前記構造体へ向かって横方向へ張り出す第１受け部材と、
前記第２構造物と繋がる前記構造体の接続階に立設されてから前記第１受け部材と対向するように前記第２構造物へ向かって横方向へ張り出す第２受け部材と、
前記第１受け部材と前記第２受け部材との間に設けられ前記他端部に前記構造体の架設方向と交差する方向へ減衰を付与する減衰手段と、
を有し、
前記構造体は、前記他端部の架設方向への変位が許容され、架設方向と交差する方向へ作用する水平力のみが低減される、
構造体の架設構造。

【請求項2】

第１構造物に設けられ構造体の一端部を支持する固定支承と、第２構造物に設けられ前記構造体の他端部を支持する可動支承とを有して、前記第１構造物と前記第２構造物との間に前記構造体が架設された構造体の架設構造を補強する架設構造の補強方法において、
前記構造体と繋がる前記第２構造物の接続階に立設されてから前記構造体へ向かって横方向へ張り出す第１受け部材を設け、前記第２構造物と繋がる前記構造体の接続階に立設されてから前記第１受け部材と対向するように前記第２構造物へ向かって横方向へ張り出す第２受け部材を設けるとともに、前記第１受け部材と前記第２受け部材との間に、前記他端部に前記構造体の架設方向と交差する方向へ減衰を付与する減衰手段を設け、前記構造体の前記他端部の架設方向への変位を許容しつつ、架設方向と交差する方向へ作用する水平力のみを低減する、架設構造の補強方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、構造体の架設構造に関する。

【背景技術】

【0002】

隣り合って建てられた構造物間に掛け渡されて連絡通路等を構成する構造体が設けられている耐震建物では、一般に、構造体の一端を一方の構造物に設けられた固定支承により支持し、構造体の他端を他方の構造物に設けられた滑り支承や転がり支承により支持する架設構造が用いられている。例えば、特許文献１には、隣接する２つの水門柱間に架設される主桁の一方側の端部が固定支承構造となっており、他方側の端部が可動支承構造になっている主桁の支承構造が開示されている。

【0003】

このような架設構造においては、地震時に、滑り支承や転がり支承により支持されている構造体の他端が、構造体の架設方向と交差する方向へ揺れて、固定支承に大きな水平力が生じる。よって、この水平力に耐え得る大きな水平耐力を有する固定支承を設置しなければならない。

【0004】

また、このような架設構造が用いられている既設建物において、固定支承の水平耐力が現行規準に満たない場合、水平耐力の大きな固定支承に交換する必要があるが、固定支承の交換には構造体をジャッキアップする等の大掛かりな工事を必要とし、構造体の下方も工事範囲対象となるので使用上の制約が生じてしまう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−１０６０９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は係る事実を考慮し、構造体の端部を支持する固定支承に生じる水平力を低減することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１態様の発明は、架設された構造体の一端部を支持する固定支承と、前記構造体の他端部を支持する可動支承と、前記他端部に前記構造体の架設方向と交差する方向へ減衰を付与する減衰手段と、を有する構造体の架設構造である。

【0008】

第１態様の発明では、地震時に構造体の他端部に生じ構造体の架設方向と交差する方向へ作用する水平力を減衰手段により低減することによって、固定支承に生じる水平力（地震力）を低減することができる。これにより、水平耐力の小さい固定支承を用いることができるので、固定支承の設置手間を低減することができ、低コスト化を図ることができる。

【0009】

第２態様の発明は、第１態様の構造体の架設構造において、前記減衰手段は、前記構造体が架設された構造物から前記構造体へ向かって張り出す第１受け部材と、前記構造体から前記構造物へ向かって張り出す第２受け部材との間に設けられている。

【0010】

第２態様の発明では、構造物から構造体へ向かって張り出す第１受け部材と、構造体から構造物へ向かって張り出す第２受け部材との間に減衰手段を設けることにより、構造体の有する床スラブよりも高い位置に減衰手段を配置することができる。これにより、減衰手段を配置する際の床下作業を減らし又は無くし、安全性や施工性を向上させることができ、工期短縮や施工コスト低減に貢献することができる。

【0011】

第３態様の発明は、架設された構造体の一端部を支持する固定支承と、前記構造体の他端部を支持する可動支承とを有する架設構造を補強する架設構造の補強方法において、前記構造体の他端部に、該構造体の他端部に前記構造体の架設方向と交差する方向へ減衰を付与する減衰手段を設ける架設構造の補強方法である。

【0012】

第３態様の発明では、固定支承や可動支承を交換せずに、構造体の他端部に減衰手段を設けるだけでよいので、構造体をジャッキアップするといった大掛かりな工事を行わずに既設の架設構造を補強することができ、また、既設の架設構造の補強工事中における構造体下方領域の使用上の制約を軽減する又は無くすことができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明は上記構成としたので、構造体の端部を支持する固定支承に生じる水平力を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係る構造体の架設構造を示す正面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る構造体を示す斜視図である。

【図3】本発明の実施形態に係る固定支承を示す拡大図である。

【図4】本発明の実施形態に係る可動支承を示す拡大図である。

【図5】本発明の実施形態に係る減衰手段を示す平面図である。

【図6】本発明の実施形態に係る減衰手段を示す正面図である。

【図7】従来の耐震建物を示す正面図である。

【図8】従来の耐震建物を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の実施形態に係る構造体の架設構造について説明する。

【0016】

図１の正面図には、地盤１２上に対向して建てられた鉄筋コンクリート造の構造物１４、１６と、鉄骨造の構造体１８を有して構成された耐震建物２０において、構造物１４と構造物１６の間に構造体１８を架設する、構造体の架設構造（以下、「架設構造１０」とする）が示されている。架設構造１０は、固定支承２２、可動支承２４、及び減衰手段２６を有して構成されている。

【0017】

構造物１４、１６は、構造物上部１４Ａ、１６Ａが構造物下部１４Ｂ、１６Ｂに対して構造物１４、１６の内側へセットバックした形状に形成されている。構造体１８は、構造物１４と構造物１６の間を人や物などが行き来するための連絡ブリッジとして設けられており、下方には地盤１２上に建てられた低層の建物２８が配置されている。

【0018】

図１、及び図２の斜視図に示すように、固定支承２２は、構造物上部１６Ａのセットバックにより形成された構造物下部１６Ｂの上面３０に設置され、構造体１８の一端部３２を支持している。固定支承２２は、構造体１８の架設方向（以下、「Ｙ方向」とする）と直交する水平方向（以下、「Ｘ方向」とする）に対して複数（図２の例では４つ）配置されている。

【0019】

図３の拡大図に示すように、固定支承２２は、下側支持部３４に上側支持部３６を回転可能に支持する機構によって、構造物１６に対する構造体１８の一端部３２の鉛直変位及び水平変位を拘束する。

【0020】

図１、及び図２の斜視図に示すように、可動支承２４は、構造物上部１４Ａのセットバックにより形成された構造物下部１４Ｂの上面３８に設置され、構造体１８の他端部４０を支持している。可動支承２４は、Ｘ方向に対して複数（図２の例では４つ）配置されている。

【0021】

図４の拡大図に示すように、可動支承２４は、構造物下部１４Ｂの上面３８に設置台４８を介して取り付けられた滑り板４２と、滑り板４２の上面を摺動可能に、構造体１８の他端部４０の下面４４にベース部材５０を介して取り付けられた滑り材４６とを備える剛滑り支承の機構によって、構造物１４に対する構造体１８の他端部４０の鉛直変位を拘束し水平変位を許容する。

【0022】

すなわち、固定支承２２は、架設された構造体１８の一端部３２を支持し、可動支承２４は、架設された構造体１８の他端部４０を支持している。

【0023】

図１、及び図２の斜視図に示すように、減衰手段２６は、構造体１８の他端部４０と構造物１４を繋ぐようにして、Ｘ方向に対して複数（図２の例では２つ）配置されており、構造体１８の他端部４０のＸ方向へ減衰を付与する。

【0024】

図５の平面図、及び図６の正面図に示すように、減衰手段２６は、制振ダンパーとして機能するオイルダンパーであり、第１受け部材としての鋼製の受け部材５２と、第２受け部材としての鋼製の受け部材５４に端部６４、６６が固定されて、受け部材５２と受け部材５４の間に設けられている。

【0025】

受け部材５２は、構造物１４の接続階の床スラブ５６上に設けられた鉄筋コンクリート製の支持部材５８に取り付けられ、構造物１４から構造体１８へ向かって張り出している。受け部材５４は、構造体１８の接続階の床スラブ６０上に設けられた鉄筋コンクリート製の支持部材６２に取り付けられ、構造体１８から構造物１４へ向かって張り出している。すなわち、減衰手段２６は、可動支承２４に支持された床スラブ６０よりも高い位置に配置されている。

【0026】

減衰手段２６の端部６４、６６は、球座を介して回転可能に受け部材５２、５４に固定されており、これによって、構造体１８の他端部４０のＸ方向及びＹ方向への移動に追随して減衰手段２６のピストンロッドが伸縮し、構造体１８の他端部４０に減衰を付与することができる。

【0027】

架設構造１０は、構造体１８の一端部３２が固定支承２２に支持され、他端部４０が可動支承２４に支持された既設の架設構造に対し、耐震改修工事によって、Ｘ方向へ減衰を付与する減衰手段２６を構造体１８の他端部４０に設けて固定支承２２を補強する、架設構造の補強方法により構築されたものである。

【0028】

次に、本発明の実施形態に係る構造体の架設構造の作用と効果について説明する。

【0029】

図７の正面図、及び図８の平面図に示すように、隣り合って建てられた構造物６８と構造物７０の間に掛け渡されて連絡通路等を構成する構造体７２が設けられている従来の耐震建物７４では、一般に、構造体７２の一端部７６を一方の構造物７０に設けられた固定支承２２により支持し、構造体７２の他端部７８を他方の構造物６８に設けられた可動支承２４により支持する架設構造８０が用いられているが、このような架設構造８０においては、地震時に、可動支承２４により支持されている構造体７２の他端部７８が、構造体７２の架設方向（Ｙ方向）と交差する方向（Ｘ方向）へ揺れて（矢印８２）、固定支承２２にＹ方向への大きな水平力が生じる。

【0030】

これに対して、本実施形態の架設構造１０では、地震時に構造体１８の他端部４０に生じＸ方向へ作用する水平力を減衰手段２６により低減することによって、固定支承２２に生じるＹ方向への水平力（地震力）を低減することができる。

【0031】

これにより、固定支承２２や可動支承２４を交換せずに、構造体１８の他端部４０に減衰手段２６を設けるだけで固定支承２２に生じるＹ方向への水平力（地震力）を低減することができるので、構造体１８をジャッキアップするといった大掛かりな工事を行わずに既設の架設構造を補強することができ、また、既設の架設構造の補強工事中における構造体１８の下方領域にある建物２８の使用上の制約を軽減する又は無くすことができる。

【0032】

また、本実施形態で示した架設構造の補強方法は、固定支承２２や可動支承２４を交換する方法よりも短工期及び低コストの施工で、固定支承２２や可動支承２４を交換する方法と同等の耐震補強効果を得ることができる。

【0033】

さらに、本実施形態の架設構造１０では、構造物１４から構造体１８へ向かって張り出す受け部材５２と、構造体１８から構造物１４へ向かって張り出す受け部材５４との間に減衰手段２６を設けることにより、構造体１８の有する床スラブ６０よりも高い位置に減衰手段２６を配置することができる。これにより、減衰手段２６を配置する際の床下作業を減らし又は無くし、安全性や施工性を向上させることができ、工期短縮や施工コスト低減に貢献することができる。

【0034】

以上、本発明の実施形態に係る構造体の架設構造について説明した。

【0035】

なお、本実施形態では、構造体１８の一端部３２を固定支承２２により支持した例を示したが、固定支承２２は、構造物１６に対する構造体１８の一端部３２の鉛直変位及び水平変位を拘束できる支承であればよい。

【0036】

また、本実施形態では、構造体１８の他端部４０を可動支承２４により支持した例を示したが、構造物１４に対する構造体１８の他端部４０の鉛直変位を拘束でき、水平変位を許容できる支承であればよい。例えば、可動支承は、本実施形態で示した剛滑り支承であってもよいし、弾性滑り支承等の他の滑り支承であってもよいし、転がり支承であってもよい。

【0037】

さらに、本実施形態では、減衰手段２６を制振ダンパーとして機能するオイルダンパーとした例を示したが、地震に対して減衰を付与でき、復元力を有するものであればよい。例えば、減衰手段は、本実施形態で示したオイルダンパーであってもよいし、粘弾性ダンパーであってもよい。

【0038】

また、本実施形態では、図５、６に示すように、１つの箇所に１つの減衰手段２６を設けた例を示したが、１つの箇所に複数の減衰手段２６を設けてもよい。例えば、上下方向や横方向へ複数並べて、受け部材５２と受け部材５４の間に減衰手段２６を設けるようにしてもよい。

【0039】

さらに、構造体１８の他端部４０に生じＸ方向へ作用する水平力を低減できれば、減衰手段２６は、構造体１８の他端部４０と構造物１４のどの箇所に設けてもよいし、何か所に設けてもよい。例えば、構造体１８の他端部４０や構造物１４の柱に、受け部材５２、５４を取り付けて、この受け部材５２と受け部材５４の間に減衰手段２６を設けるようにしてもよい。

【0040】

また、本実施形態では、改修工事によって架設構造１０を構築した例を示したが、新築の耐震建物に架設構造１０を設けてもよい。例えば、図１の耐震建物２０が新築建物である場合には、地震時に構造体１８の他端部４０に生じＸ方向へ作用する水平力を減衰手段２６により低減することによって、固定支承２２に生じるＹ方向への水平力（地震力）を低減することができる。これにより、水平耐力の小さい固定支承２２を用いることができるので、固定支承２２の設置手間を低減することができ、低コスト化を図ることができる。

【0041】

さらに、本実施形態では、構造物１４、１６を鉄筋コンクリート造とし、構造体１８を鉄骨造とした例を示したが、本実施形態の免震構造１０は、鉄筋コンクリート造、鉄骨造、鉄骨鉄筋コンクリート造、ＣＦＴ造（Concrete-Filled Steel Tube：充填形鋼管コンクリート構造）、それらの混合構造など、さまざまな構造や規模の建物に対して適用することができる。

【0042】

また、本実施形態では、構造体１８を、構造物１４と構造物１６の間を人や物などが行き来するための連絡ブリッジとした例を示したが、構造体は、橋や屋根等であってもよい。すなわち、本実施形態の架設構造１０は、構造体の両端を支承によって支持する架設構造に対して適用することができる。

【0043】

さらに、本実施形態では、構造体１８をジャッキアップするといった大掛かりな工事を行わずに既設の架設構造を補強することができるので、既設の架設構造の補強工事中における構造体１８の下方領域にある建物２８の使用上の制約を軽減する又は無くすことができることを述べたが、構造物１８の下方領域に、駅舎、バスターミナル、駐車場、運動場等の他の用途のものが配置されている場合においても、これらの使用上の制約を軽減する又は無くす効果を得ることができる。

【0044】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0045】

１０ 架設構造（構造体の架設構造）
１４ 構造物
１８ 構造体
２２ 固定支承
２４ 可動支承
２６ 減衰手段
３２ 一端部
４０ 他端部
５２ 受け部材（第１受け部材）
５４ 受け部材（第２受け部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】