特許 7550669 柱の支持構造

(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】

(24)【登録日】2024-09-05

(45)【発行日】2024-09-13

(54)【発明の名称】柱の支持構造

(51)【国際特許分類】

   E04H 9/02 20060101AFI20240906BHJP

   F16F 15/04 20060101ALI20240906BHJP

【ＦＩ】

E04H9/02 331Z

F16F15/04 P

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021013168

(22)【出願日】2021-01-29

(65)【公開番号】P2022116800

(43)【公開日】2022-08-10

【審査請求日】2023-12-21

(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】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】青山 将也

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 利明

(72)【発明者】

【氏名】武藤 肇

(72)【発明者】

【氏名】稲葉 祐介

【審査官】土屋 保光

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１５５４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０５２４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９００６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０９６１８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｈ ９／００ － ９／１６

Ｆ１６Ｆ １５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

支持構造体上に設置された免震支承と、
前記免震支承の上フランジ上に立設された柱と、
前記柱の周囲に設けられ、前記上フランジに下端部が接合された筒状部材と、
前記柱と前記筒状部材との間に充填された充填材と、
を有する柱の支持構造。

【請求項2】

前記免震支承の受圧面は円形に形成されており、前記筒状部材は、前記受圧面の外径と同径の円筒体である請求項１に記載の柱の支持構造。

【請求項3】

前記柱は、角形鋼管と、前記角形鋼管中に充填されたコンクリートとを有して構成されている請求項２に記載の柱の支持構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、免震支承上に柱を立設する柱の支持構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、柱梁仕口部を構成する柱を免震支承上に立設する柱の支持構造がある（例えば、特許文献１を参照）。

【0003】

このような、免震支承上に柱を立設する柱の支持構造において、柱の下面の大きさよりも免震支承の受圧面の大きさが大きい場合に、柱から作用する軸力を免震支承の受圧面全体に均一に伝達させるために、免震支承の上フランジ上の柱の周囲にリブプレートを設けることが多い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１１－２５６６９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、免震支承の上フランジ上の柱の周囲にリブプレートを設けると、リブプレートを設けた部分の構造が複雑になるので、施工が煩雑になり、また、コストが割高になることが懸念される。また、中間層免震の場合、免震支承の周囲に耐火被覆を設ける必要があるが、この耐火被覆とリブプレートとが干渉することになるので、施工が煩雑になることが懸念される。

【0006】

本発明の課題は、免震支承上に柱を立設する柱の支持構造において、柱の下面の大きさよりも免震支承の受圧面の大きさが大きい場合に、簡易な構造によって、柱から作用する軸力の免震支承の受圧面全体への均一的な伝達を向上させることである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１態様に係る柱の支持構造は、支持構造体上に設置された免震支承と、前記免震支承の上フランジ上に立設された柱と、前記柱の周囲に設けられ、前記上フランジに下端部が接合された筒状部材と、前記柱と前記筒状部材との間に充填された充填材と、を有する。

【0008】

第１態様に係る柱の支持構造によれば、柱の周囲に筒状部材を設けて、この筒状部材と柱との間に充填材を充填して構成された簡易な構造によって、柱から作用する軸力の免震支承の受圧面全体への均一的な伝達を向上させることができる。

【0009】

第２態様に係る柱の支持構造は、第１態様に係る柱の支持構造において、前記免震支承の受圧面は円形に形成されており、前記筒状部材は、前記受圧面の外径と同径の円筒体である。

【0010】

第２態様に係る柱の支持構造によれば、筒状部材の外径を免震支承の受圧面の外径と同径にして、筒状部材の下面の外形を免震支承の受圧面の外形と同じにすることにより、柱から作用する軸力を免震支承の受圧面全体へ均一に伝達することができる。

【0011】

第３態様に係る柱の支持構造は、第２態様に係る柱の支持構造において、前記柱は、角形鋼管と、前記角形鋼管中に充填されたコンクリートとを有して構成されている。

【0012】

第３態様に係る柱の支持構造によれば、下面が四角形の柱を、受圧面が円形の免震支承上に立設する柱の支持構造において、柱から作用する軸力を免震支承の受圧面全体へ均一に伝達することができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明は上記構成としたので、簡易な構造によって、柱から作用する軸力の免震支承の受圧面全体への均一的な伝達を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】一実施形態に係る柱の支持構造を示す立面図である。

【図2】図１の２－２線断面図である。

【図3】図１の３－３線断面図である。

【図4】図１の４－４線断面図である。

【図5】図１の５－５線断面図である。

【図6】図１の６－６線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る柱の支持構造について説明する。

【0016】

（柱の支持構造）
図１の立面図に示すように、本実施形態の柱の支持構造１０は、免震建物１２の基礎免震層１４に設けられている。柱の支持構造１０は、免震支承としての積層ゴム支承１６と、柱１８と、筒状部材２０と、充填材としてのコンクリート２２とを有して構成されている。

【0017】

積層ゴム支承１６は、基礎免震層１４を構成する支持構造体としての基礎２４上に設けられた台座２６上に設置されている。

【0018】

積層ゴム支承１６は、硬質体としての鋼板とゴム体としてのゴム板とを鉛直方向に対して交互に積層して構成された丸形平面形状の積層ゴム本体２８と、積層ゴム本体２８の下面に取り付けられた下フランジ３０と、積層ゴム本体２８の上面に取り付けられた上フランジ３２とを有して構成された、丸型の免震支承となっている。

【0019】

図１の２－２線断面図である図２、及び図１の３－３線断面図である図３に示すように、積層ゴム本体２８の最上層に設けられたゴム板３４の上面が、積層ゴム支承１６の円形に形成された受圧面３６となっている。すなわち、積層ゴム本体２８の上面が積層ゴム支承１６の受圧面３６となっている。

【0020】

図１、及び図１の４－４線断面図である図４に示すように、柱１８は、角形鋼管３８と、角形鋼管３８中に充填されて硬化したコンクリート４０とを有して構成されたＣＦＴ造（Concrete Filled Steal Tube：コンクリート充填鋼管構造）の柱部材であり、Ｈ形鋼により構成された鉄骨造の梁４２が接合される柱梁仕口部４４を構成している。

【0021】

図１に示すように、柱１８の下面に接合されたベースプレート４６を積層ゴム支承１６の上フランジ３２上に載置するとともに、ボルト４８及びナット５０によって上フランジ３２にベースプレート４６を接合することによって、柱１８は、ベースプレート４６を介して積層ゴム支承１６の上フランジ３２上に立設されている。また、積層ゴム支承１６の受圧面３６の大きさは、柱１８の下面の大きさよりも大きくなっている。

【0022】

図１、図１の５－５線断面図である図５、及び図１の６－６線断面図である図６に示すように、筒状部材２０は、柱１８の外側の周囲に設けられ、ベースプレート４６の上面に下端部が接合されている。すなわち、筒状部材２０の内側に柱１８が配置されており、筒状部材２０の下端部がベースプレート４６を介して積層ゴム支承１６の上フランジ３２上面に接合されている。筒状部材２０は、長さ方向に対して等断面となる中空直円柱状の鋼管により構成された円筒体である。

【0023】

筒状部材２０の外径は、積層ゴム支承１６の受圧面３６の外径と略同径となっている。すなわち、筒状部材２０の下面の外形は、積層ゴム支承１６の受圧面３６の外形と略同じになっている。そして、筒状部材２０は、平面視にて筒状部材２０の下面の外形と積層ゴム支承１６の受圧面３６の外形とが略一致するようにして、ベースプレート４６の上面に配置されている。ここで略同径とは、筒状部材２０の外径が積層ゴム支承１６の受圧面３６の外径の±１００mm以下であることを意味する。

【0024】

図１、図４、及び図５に示すように、コンクリート２２は、柱１８と筒状部材２０との間に充填されて硬化している。

【0025】

（効果）
次に、本実施形態の効果について説明する。

【0026】

本実施形態の柱の支持構造１０によれば、図１に示すように、柱１８の周囲に筒状部材２０を設けて、この筒状部材２０と柱１８との間にコンクリート２２を充填して構成された簡易な構造によって、柱１８から作用する軸力の積層ゴム支承１６の受圧面３６全体への均一的な伝達を向上させることができる。これにより、積層ゴム支承１６の免震性能を向上させることができる。

【0027】

また、本実施形態の柱の支持構造１０によれば、図１に示すように、筒状部材２０を積層ゴム支承１６の受圧面３６の外径と略同径の円筒体とし、筒状部材２０の下面の外形を積層ゴム支承１６の受圧面３６の外形と略同じにすることにより、柱１８の下面と、柱１８と筒状部材２０との間に充填されたコンクリート２２の下面と、筒状部材２０の下面とを合わせた形状を、積層ゴム支承１６の受圧面３６の形状と略同じにすることができる。よって、平面視にて筒状部材２０の下面の外形と積層ゴム支承１６の受圧面３６の外形とが略一致するようにして、ベースプレート４６の上面に筒状部材２０を配置することにより、柱１８から作用する軸力を積層ゴム支承１６の受圧面３６全体へ均一に伝達することができる。

【0028】

さらに、本実施形態の柱の支持構造１０によれば、図１に示すように、柱１８の周囲に筒状部材２０を設けることにより、柱１８の周囲にリブプレートを設けた構成に比べて、簡易な構造にでき、施工性を向上させることができる。

【0029】

また、本実施形態の柱の支持構造１０によれば、図１に示すように、下面が四角形の柱１８を、受圧面３６が円形の積層ゴム支承１６上に立設する柱の支持構造において、柱１８から作用する軸力を積層ゴム支承１６の受圧面３６全体へ均一に伝達することができる。

【0030】

（変形例）
次に、上記実施形態の変形例について説明する。

【0031】

上記実施形態では、図１に示すように、支持構造体としての基礎２４上に設置される免震支承を積層ゴム支承１６とした例を示したが、免震支承は、他の構成の支承であってもよい。例えば、免震支承は、高減衰積層ゴム支承、鉛プラグ入り積層ゴム支承等の積層ゴム支承、弾性すべり支承等のすべり支承、転がり支承などであってもよい。

【0032】

また、上記実施形態では、図２に示すように、免震支承を、受圧面３６が円形に形成された丸型の積層ゴム支承１６とした例を示したが、受圧面が矩形に形成された角型の免震支承であってもよい。免震支承を角型とした場合には、筒状部材２０は、長さ方向に対して等断面となる中空直角柱状の鋼管により構成され、下面の外形が免震支承の受圧面の外形と略同じとなる角筒体とするのが好ましい。

【0033】

さらに、上記実施形態では、図１及び図４に示すように、柱１８を、角形鋼管３８と、角形鋼管３８中に充填されて硬化したコンクリート４０とを有して構成されたＣＦＴ造の柱部材とした例を示したが、柱は、鉄筋コンクリート造、鉄骨造、鉄骨鉄筋コンクリート造等の他の構造のものであってもよい。また、柱は、角柱状のものであってもよいし、円柱状のものであってもよい。また、柱は、柱梁仕口部を構成するものでなくてもよい。

【0034】

また、上記実施形態では、図１及び図４に示すように、筒状部材２０を中空直円柱状の円筒体とした例を示したが、筒状部材は他の形状のものであってもよい。例えば、筒状部材は、円形、楕円形、菱形、多角形等の断面形状を有する中空直柱状の筒体であってもよい。

【0035】

また、上記実施形態では、図１に示すように、筒状部材２０を積層ゴム支承１６の受圧面３６の外径と略同径の円筒体とし、筒状部材２０の下面の外形を積層ゴム支承１６の受圧面３６の外形と略同じにするとともに、平面視にて筒状部材２０の下面の外形と積層ゴム支承１６の受圧面３６の外形とが略一致するようにして、ベースプレート４６の上面に筒状部材２０を配置した例を示したが、筒状部材２０は、柱１８の外側の周囲に設けられていれば、筒状部材２０の下面の外形と積層ゴム支承１６の受圧面３６の外形とが異なっていてもよい。

【0036】

筒状部材２０を積層ゴム支承１６の受圧面３６の外径と略同径の円筒体とし、筒状部材２０の下面の外形を積層ゴム支承１６の受圧面３６の外形と略同じにするとともに、平面視にて筒状部材２０の下面の外形と積層ゴム支承１６の受圧面３６の外形とが略一致するようにして、ベースプレート４６の上面に筒状部材２０を配置すれば、柱１８から作用する軸力を積層ゴム支承１６の受圧面３６全体へ均一に伝達することができる。

【0037】

また、筒状部材２０を積層ゴム支承１６の受圧面３６の外径よりも小さい径の円筒体とし、筒状部材２０の下面の外形を積層ゴム支承１６の受圧面３６の外形よりも小さくするとともに、平面視にて積層ゴム支承１６の受圧面３６内となるようにベースプレート４６の上面に筒状部材２０を配置すれば、柱１８から作用する軸力の積層ゴム支承１６の受圧面３６全体への均一的な伝達を向上させることができる。

【0038】

さらに、上記実施形態では、図１及び図４に示すように、柱１８と筒状部材２０との間に充填材としてのコンクリート２２を充填した例を示したが、柱１８と筒状部材２０との間に充填する充填材は、モルタル等の他の材料であってもよい。

【0039】

また、上記実施形態では、図１に示すように、基礎免震層１４を構成する支持構造体としての基礎２４上に免震支承としての積層ゴム支承１６を設置した例を示したが、免震支承を設置する支持構造体は、他の構造体であってもよい。

【0040】

例えば、支持構造体は、中間免震層に設けられる下柱であってもよい。中間免震層においては、下柱上に設置された免震支承に耐火被覆を設ける必要があるが、本実施形態の柱の支持構造１０では、柱１８の周囲に筒状部材２０を設けるので、耐火被覆の施工が煩雑になることがなく、耐火被覆の施工効率を向上させることができる。

【0041】

以上、本発明の一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限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、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】

【0042】

１０ 柱の支持構造
１６ 積層ゴム支承（免震支承）
１８ 柱
２０ 筒状部材
２２ コンクリート（充填材）
２４ 基礎（支持構造体）
３２ 上フランジ
３６ 受圧面
３８ 角形鋼管
４０ コンクリート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】