JP2014040752A

JP2014040752A - 耐震補強構造

Info

Publication number: JP2014040752A
Application number: JP2012184499A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Ide; 豊井出; Naoyuki Arita; 尚之有田; Masayuki Kobayashi; 政之小林
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2014-03-06

Abstract

【課題】既存建物の構面外から、少ない部材点数で既存建物を補強する耐震補強構造を提供する。
【解決手段】耐震補強構造１０は、梁間方向（Ｙ方向）の戸境壁が耐震壁とされた既存建物２０の桁行き方向の構面外に構築され、既存建物２０の外柱１２と対向する補強柱１４と、既存建物２０の桁行き方向（Ｘ方向）へ延び、補強柱１４同士を連結する第１補強梁１６と、既存建物２０の梁間方向（Ｙ方向）へ延び、補強柱１４と外柱１２を連結する第２補強梁と、を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、耐震補強構造に関する。

既存建物の耐震補強方法には、従来、既存建物の柱や床のサイズを大きくする方法、壁を増設する方法、桁行き方向にブレースやラーメン部材を追加し梁間方向の戸境壁内にブレースを追加する方法等が用いられている。

しかし、柱や床のサイズを大きくする方法や壁を増設する方法は、居住空間が狭くなるという問題がある。また、桁行き方向をブレースで補強する方法は、窓の視界が妨げられすると共に、居室内の内装や設備の交換が必要となるという問題がある。
これらの問題が、既存建物を耐震補強する際の大きな障害となっていた。

かかる背景から、近年、既存建物の構面外にラーメン架構を構築し、既存建物と柱梁架構を連結して耐震補強する方法が注目されている。この補強方法は、ブレースが不要で、居室内での補強作業が発生せず、居住者は生活しながらにして耐震補強できるメリットがある。特に、外壁に跳ね出しスラブを有する既存建物の場合に、跳ね出しスラブを活用することで、比較的容易に補強用の柱梁架構を構築する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１の耐震補強方法は、既存建物の跳ね出しスラブの周囲に、鉄骨柱と鉄骨部材からなる鉄骨フレームを付設し、既存建物の外柱と鉄骨柱を軸方向力伝達プレートで連結し、跳ね出しスラブと鉄骨部材を水平力伝達プレートで連結する構成である。

特開２０００−２５７２６９号公報

しかし、特許文献１の方法は、既存建物と鉄骨フレームの接合に、水平力伝達プレート及び軸方向力伝達プレートを必要とし、部材点数が多く改良の余地がある。
本発明は、上記事実に鑑み、既存建物の構面外から、少ない部材点数で既存建物を補強する耐震補強構造を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明に係る耐震補強構造は、梁間方向の戸境壁が耐震壁とされた既存建物の桁行き方向の構面外に構築され、前記既存建物の外柱と対向する補強柱と、前記既存建物の桁行き方向へ延び、前記補強柱同士を連結する第１補強梁と、前記既存建物の梁間方向へ延び、前記補強柱と前記外柱を連結する第２補強梁と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、補強柱と第１補強梁により、梁間方向の戸境壁が耐震壁とされた既存建物の構面外に、既存建物の桁行き方向へ延びる補強用の柱梁架構が構築される。
また、既存建物の梁間方向へ延びる第２補強梁により、補強柱と既存建物の外柱が連結される。

これにより、柱梁架構が既存建物の桁行き方向を補強する。このとき、既存建物の梁間方向の梁が接合された外柱に柱梁架構の第２補強梁が接続されており、柱梁架構で既存建物の梁間方向も補強される。
即ち、構面外の桁行き方向にのみ設けた柱梁架構で、既存建物が耐震補強される。この結果、少ない部材点数で既存建物を補強する柱梁架構を提供することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の耐震補強構造において、前記補強柱は、前記既存建物の跳ね出し梁を支持し、前記第１補強梁は、前記跳ね出し梁に支持される前記既存建物の床スラブの下面と接合されていることを特徴としている。

これにより、既存建物の跳ね出し梁と床スラブが柱梁架構と一体化される。この結果、既存建物が柱梁架構で補強される。

本発明は、上記構成としてあるので、既存建物の構面外から、少ない部材点数で既存建物を補強する耐震補強構造を提供することができる。

本発明の実施形態に係る耐震補強構造における柱梁の基本平面構成を示す概念図である。本発明の実施形態に係る耐震補強構造における柱梁の基本側面構成を示す概念図であり、図１の矢印Ａ方向から見た図である。本発明の実施形態に係る耐震補強構造における柱梁の基本側面構成を示す部分拡大概念図であり、図１のＢ−Ｂ線方向から見た断面図である。

図１〜図３を用いて、本発明の実施形態に係る耐震補強構造１０について説明する。
ここに、図１は、既存建物（ホテル）２０を耐震補強する耐震補強構造１０の柱梁の基本平面構成図であり、図２は側面構成図であり、図３は部分拡大図である。

図１〜図３に示すように、耐震補強構造１０は、ホテル２０の対向する桁行き方向の構面外に、柱梁架構（ラーメン架構）４０、及び柱梁架構（ラーメン架構）４２を新たに構築し、ホテル２０を構面外の両側から挟んで耐震補強する構成である。既存建物の一例として、ホテル２０の基準階を例にとり説明する。なお、柱梁架構４０、４２は、ホテル２０を挟んで対称形状に構成されている。

ホテル２０は上下方向に複数階が設けられ（図２参照）、桁行き方向（Ｘ方向）に長く構築されている。ホテル２０の基準階は同じ大きさに区画された複数の客室２２が、桁行き方向に一列に並べられ、各客室２２の四隅には、Ｈ形鋼の外柱１２が建て込まれている。桁行き方向の外柱１２と外柱１２との間には、Ｈ形鋼の梁３０が架け渡され、梁間方向（Ｙ方向）の外柱１２と外柱１２との間には、Ｈ形鋼の梁２８が架け渡されている（図１参照）。

各客室２２は、梁３０の位置に設けられた、対向する２つの外壁（図示せず）で区画されている。外壁には窓や通路が設けられ、桁行き方向に室内空間と屋外空間４４とを区画する。また、各客室２２は、梁２８の位置に対向して設けられた図示しない２つの区画壁（戸境壁）で、梁間方向に区画されている。ここに、戸境壁は、耐震機能を備えた耐震壁とされている。

各客室２２には、外柱１２から屋外空間４４へ向けて、梁間方向に跳ね出し梁３２、及び跳ね出し梁３３が突出されている。ホテル２０の一方の構面外には、跳ね出し梁３２を利用してバルコニー２４が設けられ、ホテル２０の他方の構面外には、跳ね出し梁３３を利用して廊下２６が設けられている（図１参照）。

ホテル２０の桁行き方向の構面外であり、ホテル２０のバルコニー２４側には、柱梁架構４０が構築され、ホテル２０の廊下２６側には、柱梁架構４２が構築されている。
柱梁架構４０と柱梁架構４２は、いずれも、補強柱１４、第１補強梁１６及び第２補強梁１８で構成されている。

柱梁架構４０の補強柱１４は、上下方向に位置する跳ね出し梁３２と跳ね出し梁３２との間であり、ホテル２０の外柱１２と対向する位置に設けられている。また、柱梁架構４２の補強柱１４は、上下方向に位置する跳ね出し梁３３と跳ね出し梁３３との間であり、ホテル２０の外柱１２と対向する位置に設けられている（図３参照）。

また、補強柱１４の下端部は地盤３８に支持され、独立して跳ね出し梁３２又は跳ね出し梁３３を支持している。補強柱１４は、コラムやＨ形鋼等の型鋼製とされ、補強柱１４の強軸方向は、桁行き方向及び梁間方向の耐震性能によって決定すればよい。

柱梁架構４０の第１補強梁１６は、跳ね出し梁３２の下方であり、補強柱１４と補強柱１４との間に架け渡されている。また、第１補強梁１６は、梁３０と平行な方向であり、バルコニー２４のスラブ（床スラブ）３６の下面と接合され、端面は補強柱１４をＸ方向に連結している。なお、図３の床スラブ３４は客室２２のスラブである（図３参照）。

柱梁架構４２の第１補強梁１６は、跳ね出し梁３３の下方であり、補強柱１４と補強柱１４との間に架け渡されている。また、第１補強梁１６は、梁３０と平行な方向であり、廊下２６のスラブ下面と接合され、端面は補強柱１４をＸ方向に連結している。

これにより、ホテル２０の構面外に、柱梁架構４０及び柱梁架構４２が構築される。柱梁架構４０及び柱梁架構４２は、ホテル２０をバルコニー２４の位置、及び廊下２６の位置の両側から挟み、ホテル２０の桁行き方向の耐震強度を向上させる。
このとき、補強柱１４は、外柱１２と対向する位置に設けられ、第１補強梁１６は、跳ね出し梁３２及び跳ね出し梁３３の下方に配置されているので、補強柱１４や第１補強梁１６により、客室２２からの眺望が大きく妨げられることがない。

一方、ホテル２０の梁間方向には、補強柱１４と外柱１２の間に第２補強梁１８が設けられている。第２補強梁１８は、外柱１２の間に架け渡された梁２８と平行な方向に設けられ、補強柱１４と外柱１２を連結する。ここに、ホテル２０の梁間方向には、耐震壁とされた多数の戸境壁が設けられている。

これにより、バルコニー２４位置に構築された柱梁架構４０、及び廊下２６位置に構築された柱梁架構４２が、ホテル２０と梁間方向に強く連結される。この結果、ホテル２０と、柱梁架構４０及び柱梁架構４２が一体化され、梁間方向の耐震強度を向上させることができる。

以上説明したように、ホテル２０が、構面外に構築された柱梁架構４０及び柱梁架構４２で両側から挟み込まれ、ホテル２０と柱梁架構４０及び柱梁架構４２が一体化されることにより、ホテル２０が耐震補強され、ホテル２０の桁行き方向及び梁間方向の振動が、柱梁架構４０及び柱梁架構４２により抑制される。

この結果、少ない部材点数（桁行き方向に設けた柱梁架構４０及び柱梁架構４２のみ）でホテル２０を補強する柱梁架構１０を提供することができる。また、柱梁架構１０は、補強部材として窓を横切るブレースを使用しないので、ホテル２０において重要な客室２２の窓からの眺望を損なうことが抑制され、客室の品質が維持される。

更に、耐震補強工事のすべてを、ホテル２０の屋外空間４４で行なうことができるため、客室２２内での耐震補強に関連する作業が発生しない。この結果、ホテル２０の営業を継続しながら（客室２２を使用しながら）耐震補強工事を行なうことができる。

なお、実施形態においては、既存建物の一例としてホテル２０の耐震補強について説明した。しかし、これに限定されることはなく、例えば集合住宅や病院棟等の、窓からの眺望が重視され、かつ、梁間方向の戸境壁が耐震壁とされ、桁行き方向の長さが長い構造の既存建物の補強に、有効に適用することができる。

１０耐震補強構造
１２外柱
１４補強柱（柱梁架構）
１６第１補強柱（柱梁架構）
１８第２補強柱（柱梁架構）
２０ホテル（既存建物）
３２跳ね出し梁
３３跳ね出し梁
３４床スラブ
３６バルコニーのスラブ（床スラブ）
４０柱梁架構
４２柱梁架構

Claims

梁間方向の戸境壁が耐震壁とされた既存建物の桁行き方向の構面外に構築され、前記既存建物の外柱と対向する補強柱と、
前記既存建物の桁行き方向へ延び、前記補強柱同士を連結する第１補強梁と、
前記既存建物の梁間方向へ延び、前記補強柱と前記外柱を連結する第２補強梁と、
を有する耐震補強構造。
前記補強柱は、前記既存建物の跳ね出し梁を支持し、前記第１補強梁は、前記跳ね出し梁に支持される、前記既存建物の床スラブの下面と接合されている請求項１に記載の耐震補強構造。