JP2003336403A - 既存構造物の改築工法並びにこの改築工法により構築された構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少なくとも既存構造物の柱を解体せずに、柱
梁間の応力伝達が確保された新設構造物の構築を可能に
する。 【解決手段】 既存構造物の地下柱１２の外周にこれを
取り囲むように新設構造物５０の柱として断面環状の新
設柱３４を構築する。また、新設柱３４に剛接されるよ
うに新設構造物５０の梁３８を構築する。このような柱
３４及び梁３８を新設することで、既存の地下柱１２を
解体せずに柱梁間の応力伝達を確保された新設構造物５
０を構築することができる。これにより大幅な耐力設計
の変更が要求される場合や階高を新たに設定し直す場合
などであっても、既存構造物を全て取り壊さずに対応す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、既存構造物の躯体
の一部を取り壊さずに残し、その一部を利用して別の新
たな構造物を構築する既存構造物の改築工法並びにこの
改築工法により構築された構造物に関する。

【０００２】

【従来の技術】構造物の改築工法として、既存構造物の
躯体の一部を取り壊さずに残して、その一部を利用して
別の新たな構造物を構築する改築工法がある。この改築
工法は、既存構造物の躯体の一部を取り壊さずに残すこ
とから、既存構造物の解体に要する手間や時間を省ける
とともに、取り壊されずに残された躯体の一部について
は、新設する構造物の躯体に利用することから、新設構
造物の構築に要する手間の軽減や時間の短縮を図ること
ができるとともに、大幅なコスト削減を達成することが
でき、施工上大きなメリットがある。また、解体により
発生する廃棄材の大幅な削減も図れ、環境面でも非常に
有効である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
改築工法では、既存構造物の柱を利用して新規な構造物
を構築する場合に、例えば、特開平８−２６０７１７号
公報等に開示されているように当該既存柱の外周に対し
てコンクリートを打ち増ししたり、また鋼板材や炭素繊
維等の補強材を巻き付けたりするなどして補強を施すこ
とが一般に行われている。

【０００４】しかしながら、既存構造物よりも高層な構
造物を構築する場合や、現行の設計基準が既存構造物の
構築当時よりも厳しく、求められる耐力が大きい場合な
ど、耐力設計を大幅に変更するとき、また階高を新たに
設定し直すときなどには、新たに梁を構築し直さなけれ
ばならない状況が生じる。このような状況では、新たに
構築する梁と柱の間で応力伝達をどのように確保するの
か大きな問題となる。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、少なくとも既存構造物の
柱を解体することなく、それらに密接した新たな所要の
耐力を有する柱・梁を構築して新設構造物の柱梁間の応
力伝達を確保することができる既存構造物の改築工法並
びにこの改築工法により構築された構造物を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明にかかる既存構造物の改築工法にあって
は、既存構造物の躯体の一部を利用して新設構造物を構
築する既存構造物の改築工法であって、前記一部として
残された既存柱の外周に前記新設構造物の柱として環状
の新設柱を構築するとともに、当該新設柱に剛接される
ように前記新設構造物の梁を構築することを特徴とする
（請求項１）。

【０００７】このような改築工法にあっては、既存柱の
外周に環状の新設柱を構築するとともに、当該新設柱に
剛接されるように新たに梁を構築することで、既存柱を
解体しなくとも、柱梁間の応力伝達が確保された新設構
造物を構築することができる。これにより、既存構造物
よりも高層な構造物を構築する場合や、現行の設計基準
が既存構造物の構築当時よりも厳しく、求められる耐力
が大きい場合など、耐力設計を大幅に変更するとき、ま
た階高を新たに設定し直すときなどであっても、既存構
造物を全て取り壊さずに済む。

【０００８】また、この改築工法にあっては、前記新設
柱を構築する前に、前記既存柱の外周部に目粗しを施し
ておくことを特徴とする（請求項２）。このように既存
柱の外周部に目粗しを施しておくことで、既存柱と新設
柱との間の一体性を向上させて、保有耐力の増加を図る
ことができる。

【０００９】また、この改築工法にあっては、前記新設
柱を構築する前に、前記既存柱の外周部に定着部材を突
設しておくことを特徴とする（請求項３）。このように
既存柱の外周部に定着部材を突設しておくことで、既存
柱と新設柱との間の一体性を向上させて、保有耐力の増
加を図ることができる。

【００１０】また、この改築工法にあっては、前記一部
として残された既存梁に密接し、かつ前記新設柱に剛接
するように新設梁を構築することを特徴とする（請求項
４）。このように既存梁に密接し、かつ新設柱に剛接す
るように新設梁を構築することで、既存梁を取り壊さず
に済み、これにより手間の軽減や時間の短縮を図ること
ができ、より一層のコスト削減を可能にすることができ
る。

【００１１】また、この改築工法にあっては、前記躯体
の一部を支保工として利用してその上方で前記新設構造
物の構築を進めることを特徴とする（請求項５）。この
ように前記躯体の一部を利用してその上方で新設構造物
の構築を進めることで、新設構造物の上部の構築を早期
に着手することができ、これにより大幅な工期の短縮や
これに伴うコスト低減を達成することができる。

【００１２】また、本発明に係る構造物にあっては、こ
れら請求項１〜５のいずれか１項に記載の既存構造物の
改築工法により構築されたことを特徴とする（請求項
６）。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る既存構造物の
改築工法の実施の形態について添付図面を用いて説明す
る。図１〜図６は、本発明に係る既存構造物の改築工法
の一実施形態を示したものである。図１は、既存構造物
の構造を示した断面図であり、図２〜図４は、その既存
構造物の改築手順を示したものであり、図５は、その改
築工法により構築される新設構造物の柱・梁仕口部を示
したものであり、図６は、その新設構造物の地下構造物
を拡大して示したものである。

【００１４】ここで改築する既存構造物２は、図１に示
すように、地下構造物４と地上構造物６とを有する構造
物で、地下構造物４は、基礎８と、外周を取り囲む土留
め壁１０と、地下階を形成する柱１２及び梁１４とを有
している。一方、地上構造物６は、柱１６と梁１８とか
らなるラーメン構造により構築され、複数の階層を有し
ている。

【００１５】本実施形態では、まず、このような既存構
造物２のうち地上構造物６を全て取り壊すとともに、地
下構造物４については、新設構造物の構築に再利用する
レベルまで取り壊す一方、そのレベルよりも下方側の躯
体、即ち基礎８や土留め壁１０並びに柱１２及び梁１４
の一部については取り壊さずにそのまま残存させる。躯
体の一部が取り壊された既存構造物２の様子を図２に示
す。

【００１６】次に、取り壊さずに残した既存の柱１２を
支保工として利用して、図３に示すように、当該既存柱
１２の上方に順次鉄骨柱２２を立設してゆき、新設構造
物の地上部分の構築を開始する。ここでは、既存柱１２
の上端部に、鉄骨柱２２を固定するための鉄骨建て方用
アンカー（図示外）を装着し、このアンカーを介して鉄
骨柱２２の設置が行われる。こうして設置された鉄骨柱
２２間には、鉄骨梁２４が架設されて、新設構造物の地
上部分の鉄骨フレーム２０が次々構築されてゆく。

【００１７】一方、このような新設構造物の地上部分の
構築工事と並行して、新設構造物の地下部分の構築工事
を行う。ここでは、図５に示すように、既存柱１２の外
周にこれを取り囲むような断面環状の新設柱３４を構築
する。この新設柱３４は、鉄筋コンクリート造により構
築され、そのコンクリート内部に柱主筋３１やフープ筋
等からなるせん断補強筋を有し、既存柱１２の長手方向
に沿って設けられている。新設柱３４は、同じく新設構
造物の地下部分として新設された梁３８や床スラブ４０
と剛接され、これら梁３８や床スラブ４０からの曲げ応
力やせん断応力等の応力が当該新設柱３４に伝達される
ようになっている。

【００１８】この新設柱３４を構築する場合には、ま
ず、既存柱１２の外周にその長手方向に沿って、通常の
柱を構築する場合と同様、複数の柱主筋３１を配筋する
とともに、これら複数の柱主筋３１及び既存柱１２を囲
繞するようにせん断補強筋３２等の補強筋を配筋する。
次に、これら柱主筋３１やせん断補強筋３２の外側にこ
れを取り囲むように型枠（図示外）を配置する。さらに
当該型枠と既存柱１２との間の隙間にコンクリートを打
設する。これにより既存柱１２の外周にこれを取り囲む
ように、所定の厚みを有する断面環状の新設柱３４が構
築される。こうして構築される新設柱３４は、既存柱１
２の外周に密着して一体化し、新設構造物の柱となる。

【００１９】この新設柱３４に、新設する梁３８または
床スラブ４０を剛接するには、当該新設柱３４の柱主筋
３１やせん断補強筋３２等の配筋の際に、新設する梁３
８または床スラブ４０の補強筋３７を配筋するととも
に、これら補強筋３７の端部が新設柱３４の柱主筋３１
やせん断補強筋３２へと延出されて、これらと適宜な継
手を構成するようにそれぞれ配置する。その後、これら
梁３８や床スラブ４０についても型枠工事を行って、そ
して、コンクリートを打設することで、新設柱３４に梁
３８や床スラブ４０を一体化しつつ構築する。なお、こ
こで構築される梁３８は、新設する梁と剛接するための
鉄筋の配筋の関係により新設柱３４と同じ幅に設定され
ている。

【００２０】本実施形態では、これら梁３８や床スラブ
４０が既存の梁１４または床スラブ（図示外）とは異な
る高さ位置に独立して構築する関係から、梁３８や床ス
ラブ４０の構築後、既存梁１４および既存床（図示外）
を取り壊す作業を行う。

【００２１】図４は、こうして構築された新設構造物を
示したものである。新設構造物５０は、その地下構造物
５２が既存構造物２の地下構造物４の基礎８や土留め壁
１０、柱１２を利用して構築されているとともに、その
地上構造物５４は新たに建て替えられ、完全に新規な構
造物として置き換えられている。また、地下構造物５２
は、その柱が既存構造物の柱１２を利用して構築された
にもかかわらず、その梁３８は任意の高さに配設され、
階高が従来の既存構造物よりも高く設定されている。

【００２２】以上この既存構造物の改築工法にあって
は、既存構造物２の地下構造物４の柱１２を取り壊さず
に残し、当該柱１２を利用してこれより上方に構築され
る地上構造物５２の構築を進めることで、地上構造物５
２の構築工事を早期に着手することができ、これにより
大幅な工期の短縮やコスト低減を達成することができ
る。また、既存柱１２の外周にこれを囲繞するように新
設柱３４を構築し、当該新設柱３４に、新設する梁３８
や床スラブ４０を剛接されるようにしたから、これら新
設する梁３８や床スラブ４０の応力を新設柱３４にスム
ーズに伝達することができ、これにより新設構造物にお
いても十分な耐力を確保することができる。また、ここ
では、既存の梁１４や床スラブを利用していないことか
ら、新設する梁や床スラブの高さを任意に設定すること
ができる。

【００２３】なお、既存柱１２の外周に新設柱３４を構
築するに際し、当該既存柱１２の外周部に対し、劣化し
たかぶりコンクリートを斫るなどして目粗しを施した
り、またその外周部にスタッドジベルやジベル筋等の定
着部材を一体的に突設するなどして、既存柱１２とその
周りに構築される断面環状の新設柱３４との間の一体性
を向上させるようにしても良い。このように一体性を向
上させることで、既存柱１２及び断面環状の新設柱３４
を１つの一体化された合成柱として設計上取り扱うこと
ができ、これにより耐力面で有利な設計を行うことがで
きる。

【００２４】また、本発明にあっては、前記実施形態の
如く、既存柱１２の全長にわたる新設柱の構築を行う必
要はなく、必要箇所にのみ部分的に構築を行うようにし
てもよい。

【００２５】また、ここでは、梁３８は、既存梁１４を
利用せずに全く新たな別の梁として構築されているが、
本発明にあっては、このような場合に限らず、既存梁１
４を利用して梁３８を新設するようにしてもよい。図７
〜図９は、既設梁１４を利用して梁３８を新設する場合
の一実施形態をそれぞれ示したものである。

【００２６】図７（ａ）及び（ｂ）は、既存梁１４の外
周にこれを取り囲むように断面環状の新設梁６４を構築
した場合の一実施形態を示したものである。新設梁６４
は、図７（ａ）に示すように、新設柱３４に剛接されて
構築される。新設梁６４の内部には、既存梁１４の長手
方向に沿って配設された複数の梁主筋６０と、図７
（ｂ）に示すように、当該梁主筋６０および既存梁１４
を囲繞するように配設されたフープ筋等からなるせん断
補強筋６２とが埋設され、これら梁主筋６０やせん断補
強筋６２が、新設柱３４の柱主筋３１等と継手を構成す
るように配置され、新設梁６４が新設柱３４に一体的に
剛接されている。

【００２７】図８（ａ）及び（ｂ）は、既存梁１４の下
側にこれと密接して新設梁７０を構築して新設梁３８と
した場合の一実施形態を示したものである。この新設梁
７０も同様、内部に、長手方向に沿って配設された複数
の梁主筋７２と、当該梁主筋を囲繞するように配設され
たフープ筋等からなるせん断補強筋７４とを備え、梁主
筋７２が新設柱３４へと延出されて、その端部が柱主筋
３１等の補強筋と継手を構成し、新設柱３４に一体的に
剛接されている。

【００２８】図９（ａ）及び（ｂ）は、既存梁１４の下
面部から両側面部にかけて断面凹形状の新設梁８０を構
築した場合の一実施形態を示したものである。この新設
梁８０も同様、その内部に長手方向に沿って配設された
複数の梁主筋６０と、当該梁主筋を囲繞するように配設
されたフープ筋等からなるせん断補強筋６２とを備え、
梁主筋６０が新設柱３４の柱主筋３１等と継手を構成し
て、新設柱３４に一体的に剛接されている。

【００２９】なお、これら図７〜図９に示す新設梁６
４、７０、８０にあっては、前述した新設柱３４の場合
と同様、既存梁１４との密接部に対し、劣化したかぶり
コンクリートを斫るなどして目粗し処理を施したり、ま
たジベル筋等の定着部材を一体的に突設したりするなど
して、既存梁１４と新設梁６４、７０、８０との間の一
体性を高めることで、より一層耐力の向上を図ることが
できる。このように一体性を高めることで、既存梁１４
および新設梁６４、７０、８０を、互い一体化された合
成梁として扱うことができ、設計上非常に有利である。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係る既存構造物の改築工法また
はこの改築工法により構築された構造物によれば、既存
構造物の柱の外周に環状の新設柱を構築するとともに、
当該新設柱に剛接するように新設構造物の梁を構築する
ことで、既存の柱や梁を解体することなく、柱梁間の応
力伝達が確保された新設構造物を構築することができ
る。これにより既存構造物よりも高層な構造物を構築す
る場合や、現行の設計基準が既存構造物の構築当時より
も厳しく、求められる耐力が大きい場合など、耐力設計
を大幅に変更するとき、また階高を新たに設定し直すと
きなどであっても、既存構造物を全て取り壊さずに済む
（請求項１・請求項６）。

【００３１】また、前記新設柱を構築する前に、既存柱
の外周部に目粗しを施したり、また定着部材を突設した
りしておくことで、既存柱と新設柱との間の一体性を向
上させて、保有耐力の増加を図る（請求項２・請求項３
・請求項６）。

【００３２】また、既存梁に密接し、かつ新設柱に剛接
するように新設構造物の梁を構築することで、既存梁を
取り壊さずに済み、これにより手間の軽減や時間の短縮
を図ることができ、より一層のコスト削減の達成を可能
にすることができる（請求項４・請求項６）。

【００３３】また、前記躯体の一部を支保工として利用
してその上方で新設構造物の構築を進めることで、新設
構造物の上部の構築を早期に着手することができ、これ
により大幅な工期の短縮やこれに伴うコスト低減を達成
することができる（請求項５・請求項６）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る既存構造物の改築工法における既
存構造物の一実施形態を示した断面図である。

【図２】図１に示す既存構造物の地上構造物を取り壊し
たときの様子を示した断面図である。

【図３】図１に示す既存構造物の残存した地下構造物の
上方に新たな地上構造物を構築したときの一実施形態を
示した断面図である。

【図４】図１に示す既存構造物の改築後の状態を示した
断面図である。

【図５】本発明に係る既存構造物の改築工法またはこの
改築工法により構築された構造物において構築される新
設柱と新設梁及び新設床との取り合い関係を示した部分
破断断面斜視図である。

【図６】本発明に係る既存構造物の改築工法またはこの
改築工法により構築された構造物において、既存構造物
の柱を解体せずに構築される地下構造物の一実施形態を
拡大して示した部分拡大断面図である。

【図７】本発明に係る既存構造物の改築工法またはこの
改築工法により構築された構造物において、既存構造物
の梁を解体せずに新設梁を構築するときの一実施形態を
示した上面図及び縦断面図である。

【図８】本発明に係る既存構造物の改築工法またはこの
改築工法により構築された構造物において、既存構造物
の梁を解体せずに新設梁を構築するときの他の実施形態
を示した上面図及び縦断面図である。

【図９】本発明に係る既存構造物の改築工法またはこの
改築工法により構築された構造物において、既存構造物
の梁を解体せずに新設梁を構築するときの他の実施形態
を示した上面図及び縦断面図である。

【符号の説明】

２ 既存構造物 ４ 地下構造物（既存） ６ 地上構造物（既存） ８ 基礎 １０ 土留め壁 １２ 既存柱 １４ 既存梁 ３４ 新設柱 ４０ 床 ５０ 地下構造物（新設） ５２ 地上構造物（新設） ６４、７０、８０ 新設梁

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既存構造物の躯体の一部を利用して新設
   構造物を構築する既存構造物の改築工法であって、 前記一部として残された既存柱の外周に前記新設構造物
   の柱として環状の新設柱を構築するとともに、当該新設
   柱に剛接されるように前記新設構造物の梁を構築するこ
   とを特徴とする既存構造物の改築工法。
2. 【請求項２】 前記新設柱を構築する前に、前記既設柱
   の外周部に目粗しを施しておくことを特徴とする請求項
   １に記載の既存構造物の改築工法。
3. 【請求項３】 前記新設柱を構築する前に、前記既設柱
   の外周部に定着部材を突設しておくことを特徴とする請
   求項１または２に記載の既存構造物の改築工法。
4. 【請求項４】 前記一部として残された既存梁に密接
   し、かつ前記新設柱に剛接するように前記新設構造物の
   梁を構築することを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   １項に記載の既存構造物の改築工法。
5. 【請求項５】 前記躯体の一部を支保工として利用して
   その上方で前記新設構造物の構築を進めることを特徴と
   する請求項１〜４のいずれか１項に記載の既存構造物の
   改築工法。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項に記載され
   た既存構造物の改築工法により構築された構造物。