JP3456417B2 - 既存建築物の制震補強構造 - Google Patents

既存建築物の制震補強構造

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐震性の低い既存
建築物に対して、制震装置を組み込んだ補強要素を増設
することにより、既存建築物を制震化する制震補強構造
に関するものである。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、耐
震性の低い既存の鉄筋コンクリート建物を耐震補強する
場合、新たに壁あるいは鉄骨枠組ブレースを組み込んだ
耐震要素を増設する方法が採用されていた。
【0003】しかし、これらの方法により、所要の耐震
強度を得ようとすると、数多くの補強構面が必要とな
り、建物の使用勝手が低下し、また経済的でない等の問
題があった。
【0004】また、鉄骨枠組を周囲の既存フレームに接
合する場合、既存の柱および梁の内面に後施工アンカー
などの定着金物を打ち込み、鉄骨枠組の外面にはスタッ
ドを打ち、その間にスパイラルフープ筋などの補強筋を
組み込み、無収縮モルタルなどの充填材を圧入して、既
存の柱および梁と鉄骨枠組とを完全に剛結している。
【0005】しかし、このように鉄骨枠組を既存の柱・
梁に剛結する方法では、 接合作業が煩雑となり、施
工性が低下する、 鉄骨枠組を柱に剛結することで剛
性・耐力が上昇するが、その定量的評価が困難となる、
剛性が上昇することにより、補強構面の柱に応力が
集中する、 柱に鉄骨枠組を剛結していることによっ
て、一体化に伴う耐力上昇以上に、柱の剛性の上昇によ
る応力集中が生じ、逆に早期に柱が破壊してしまう可能
性がある、などの問題点がある。
【0006】本発明は、このような問題点を解消すべく
なされたもので、その目的は、地震により建築物に入力
されたエネルギーを制震装置で吸収して数少ない補強要
素の増設で既存の建築物の耐震性を向上させることがで
きると共に、補強構面の既存の柱・梁への接合を簡略化
して施工性を向上させることができ、さらに既存の柱・
梁と鉄骨枠組との一体化による柱の剛性の上昇を低減
し、既存の柱の剪断破壊を防止することが可能な既存建
築物の制震補強構造を提供することにある。
【0007】
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の既存建築物の制
震補強構造は、既存建築物の柱と梁で囲まれた開口部に
制震装置(鉄骨枠組とブレース間の相対変位量に応じて
振動エネルギを吸収する弾塑性ダンパー、オイルダンパ
ー、粘性ダンパー,粘弾性ダンパーなど)付きの鉄骨枠
組ブレース架構を組み込み、既存の梁の開口部側の面に
定着金物を突設し、鉄骨枠組の梁部鉄骨の梁側の面にス
タッドを突設し、梁と鉄骨枠組の梁部鉄骨との間に充填
材を充填し(梁部に補強筋を設けない)、柱と鉄骨枠組
の柱部鉄骨との間には充填材のみを充填(柱部に定着金
物,スタッド,補強筋を設けない)する(請求項1:図
2(b) 参照)。
【0009】あるいは、既存建築物の柱と梁で囲まれた
開口部に制震装置付きの鉄骨枠組ブレース架構を組み込
み、既存の梁の開口部側の面に定着金物を突設し、鉄骨
枠組の梁部鉄骨の梁側の面にスタッドを突設し、梁と鉄
骨枠組の梁部鉄骨との間に充填材を充填し(梁部に補強
筋を設けない)、柱と鉄骨枠組の柱部鉄骨との間には隙
間を形成(柱部に定着金物,スタッド,補強筋,充填材
を設けない)する(請求項2:図2(c) 参照)。
【0010】また、柱が脆弱で剪断破壊をするような場
合には、既存建築物の柱と梁で囲まれた開口部に制震装
置付きの鉄骨枠組ブレース架構を組み込み、既存の柱の
開口部側の面に補強鋼板を添設し、この補強鋼板の開口
部側の面にスタッドを突設し、既存の梁の開口部側の面
に定着金物を突設し、鉄骨枠組の柱梁側の面にスタッド
を突設し、柱の補強鋼板および梁と鉄骨枠組との間に、
補強筋を組み込み、充填材を充填する(請求項3:図3
参照)。
【0011】あるいは、既存建築物の柱と梁で囲まれた
開口部に制震装置付きの鉄骨枠組ブレース架構を組み込
み、既存の柱の開口部側の面に補強鋼板を添設し、この
補強鋼板の開口部側の面にスタッドを突設し、既存の梁
の開口部側の面に定着金物を突設し、鉄骨枠組の柱梁側
の面にスタッドを突設し、柱の補強鋼板および梁と鉄骨
枠組との間に、充填材を充填(補強筋を設けない)する
請求項4:図3参照)。
【0012】以上の制震補強構造において、充填材に
は、モルタルの他、補強繊維混入モルタルを用いること
もできる(請求項5)。
【0013】以上のような構成において、既存の柱と梁
に囲まれた開口部内に制震装置付きの鉄骨枠組ブレース
架構が組み込まれ、地震により建築物自体が変形する
と、同時に制震装置も変形を受け、この制震装置は変形
により振動エネルギーを吸収して制震効果を発揮し、補
強構面の増設数が少なくても既存の建築物の耐震性を向
上させることができる。
【0014】また、このような制震補強では、補強構面
から周辺フレームに伝達すべき力が、一般の耐震補強よ
り小さくてすみ、また、その大きさを確実にコントロー
ルすることができるので、補強構面の既存の柱・梁への
接合法を簡略化することができ、施工性を高めることが
できる。
【0015】さらに、既存の柱・梁と鉄骨枠組の接合部
が簡略化されることにより、柱と鉄骨枠組の一体化によ
る柱の剛性の上昇が緩和もしくは防止され、柱に耐力以
上の応力が集中せず、また柱際の充填材部分には早期に
クラックが生じ、その面での滑りによりエネルギー吸収
効果が得られ、また補強筋を用いる請求項4では補強鋼
板により柱が補強され、柱の早期の剪断破壊を防止する
ことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施の形
態に基づいて説明する。図1は本発明の既存の鉄筋コン
クリート造の建物における制震補強構造の基本的な実施
形態を示したものである。図2、図3はその変形例を示
したものである。図1において、既存の鉄筋コンクリー
ト造の骨組みにおける柱1、1と梁2、2で囲まれた開
口部3に、鉄骨枠組4とV字型または逆V字型のブレー
ス5からなる架構を組み込み、鉄骨枠組4の梁部鉄骨4
aとブレース5の頭部5aとを弾塑性ダンパー(鋼板ダ
ンパー)6で連結する。
【0017】弾塑性ダンパー6は、鋼板に円形等の孔を
形成したものであり、梁部鉄骨4aおよび頭部5aを構
面の面外方向から挟持するように一対で、梁長手方向に
は複数組で配設され、梁部鉄骨4aおよび頭部5aにボ
ルトで固定される。なお、制震装置は図示したものに限
らず、その他の弾塑性ダンパー、オイルダンパー、粘性
ダンパー、粘弾性ダンパー等でもよい。
【0018】既存の上下の梁2の開口部3側の内面には
後施工アンカーなどの定着金物7を打ち込み、鉄骨枠組
4の上下の梁部鉄骨4aおよび左右の柱部鉄骨4bの柱
梁側の外面にはスタッド8を突設しておき、柱1および
梁2と鉄骨枠組4との間に、補強筋を設けることなく、
モルタル、補強繊維混入モルタル等の充填材9を注入し
て、既存の柱1および梁2と鉄骨枠組4とを一体化す
る。
【0019】図2(a) は、図1と同様の制震装置付き鉄
骨枠組ブレース架構において、構面内中央に開口11が
形成されるようにしたものであり、下梁2上の床スラブ
10に取り付く梁部鉄骨4aの中央部分をカットしてい
る。接合方法は、図1と同様である。
【0020】図2(b) は、図1と同様の制震装置付き鉄
骨枠組ブレース架構において、梁部分のみに定着金物7
・スタッド8・充填材9を施し、既存の柱1と柱部鉄骨
4bの間に充填材9のみを充填した例である。
【0021】図2(c) は、図1と同様の制震装置付き鉄
骨枠組ブレース架構において、梁部分のみに定着金物7
・スタッド8・充填材9を施し、既存の柱1と柱部鉄骨
4bの間には充填材を充填することなく間隙が形成され
るようにした例である。
【0022】また、柱1が脆弱で剪断破壊をするような
場合には、図3に示すように、柱1の開口部3側の面を
鋼板20で補強し、その上で前述した制震装置付き鉄骨
枠組ブレース架構を組み込み、柱1の補強鋼板20の開
口部3側の内面にスタッド21を突設し、既存の梁2に
は定着金物7を打ち込み、鉄骨枠組4の柱梁側の外面に
はスタッド8を突設し、柱1の補強鋼板20および既存
の梁2と鉄骨枠組4との間に補強筋22を組み込み、充
填材9を注入して一体化させる。
【0023】あるいは、図3と同様の構造において、柱
1の補強鋼板20および既存の梁2と鉄骨枠組4との間
に補強筋を設けることなく、充填材9を注入して一体化
させる。
【0024】以上のような構成の制震装置付き鉄骨枠組
ブレース架構において、 (1) 地震により建築物に入力されたエネルギーが弾塑性
ダンパー6で吸収され、数少ない補強要素の増設で既存
の建築物の耐震性が向上する。 (2) このような鉄骨枠組ブレース架構に制震装置の付い
た制震補強では、補強構面から周辺フレームに伝達すべ
き力が一般に耐震補強よりも小さくてすみ、また、その
大きさを確実にコントロールすることができるので、補
強構面の既存の柱1、梁2への接合方法を簡略化するこ
とができ、施工性を向上させることができる。なお、図
1、図2(a) 、図2(b) 、図2(c) の順に施工性が向上
する。 (3-1) 既存の柱1と鉄骨枠組4の接合部を簡略化するこ
とにより、枠組み鉄骨と一体化による柱1の剛性の上昇
が緩和され(図1、図2(a) 、図2(b) の場合)、ある
いは防止され(図2(c) の場合)、柱1に耐力以上の応
力を集中させないようにすることができる。図3の場合
には、補強鋼板20により柱1に耐力以上の応力が集中
しない。 (3-2) その結果として、脆弱な柱(剪断補強筋の少ない
柱)に応力が集中して剪断破壊などが早期に生じること
を解消することが可能となる。 (3-3) 柱1の充填材部分には早期にクラックが生じ、そ
の面での滑りによりエネルギーの吸収効果が得られる
(図1、図2(a) 、図2(b) の場合)。(3-4) 既存の柱
1と鉄骨枠組4の縁が切れて、独立で挙動することか
ら、柱1の補強後の剛性・耐力の評価が容易となり、補
強設計の精度や信頼性が保証される。 (3-5) 既存の柱1と柱部鉄骨4bの接合部における定着
金物7・スタッド8の有無(図1と図2(b))により、
柱1の定着材部分にクラックが生じる層間変形レベルが
異なることから、対象とする地震動の大きさに応じて、
図1タイプと図2(b)タイプを使い分け、損傷程度やエ
ネルギー吸収の効果をコントロールすることができる。
【0025】
【発明の効果】本発明の既存建築物の制震補強構造は、
既存建築物の柱と梁で囲まれた開口部に制震装置付きの
鉄骨枠組ブレース架構を組み込み、既存の柱および梁の
開口部側の面に後施工アンカー等の定着金物を突設し、
鉄骨枠組の柱梁側の面にスタッドを突設し、柱および梁
と鉄骨枠組との間に補強筋を設けることなくモルタル等
の充填材を充填するなどして、既存の柱・梁と鉄骨枠組
の剛接合を解消するようにしたため、次のような効果を
奏する。 (1) 既存の柱と梁に囲まれた開口部内に制震装置付きの
鉄骨枠組ブレース架構が組み込まれ、地震により建築物
自体が変形すると、同時に制震装置も変形を受け、この
制震装置は変形により振動エネルギーを吸収して制震効
果を発揮し、補強構面の増設数が少なくても既存の建築
物の耐震性を向上させることができ、建物の使用勝手が
向上すると共に、比較的安価な既存建築物の補強構造を
得ることができる。 (2) このような制震補強では、補強構面から周辺フレー
ムに伝達すべき力が、一般の耐震補強より小さくてす
み、また、その大きさを確実にコントロールすることが
できるので、補強構面の既存の柱・梁への接合法を簡略
化することができ、施工性を向上させることができ、コ
ストの低減を図ることができる。 (3) 既存の柱・梁と鉄骨枠組の接合部が簡略化されるこ
とにより、柱と鉄骨枠組の一体化による柱の剛性の上昇
が緩和もしくは防止され、柱に耐力以上の応力が集中せ
ず、また柱際の補強筋を設けない充填材部分には早期に
クラックが生じ、その面での滑りによりエネルギー吸収
効果が得られ、柱の早期の剪断破壊を防止することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の既存建築物の制震補強構造の基本的な
例であり、(a) は正面図、(b)は(a) におけるb−b線
断面図である。
【図2】図1の制震補強構造の変形例を示す正面図であ
る。
【図3】図1の制震補強構想の他の変形例であり、(a)
は正面図、(b) は(a) のb−b線断面図である。
【符号の説明】
1……柱 2……梁 3……開口部 4……鉄骨枠組 4a…梁部鉄骨 4b…柱部鉄骨 5……ブレース 5a…頭部 6……弾塑性ダンパー(鋼板ダンパー) 7……定着金物(後施工アンカー等) 8……スタッド 9……充填材(モルタル、補強繊維混入モルタル等) 10……床スラブ 11……開口 20……補強鋼板 21……スタッド 22……補強筋(スパイラルフープ筋等)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有田 友彦 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 鈴木 紀雄 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 黒川 泰嗣 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 國末 晃寛 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−128035(JP,A) 特開 平10−152995(JP,A) 特開 平10−37481(JP,A) 特開 昭58−146663(JP,A) 特開 平9−317198(JP,A) 特開 平9−221829(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E04G 23/02 E04H 9/02 301 - 321 E04B 1/98 E04B 2/56 643

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 既存建築物の柱と梁で囲まれた開口部に
    制震装置付きの鉄骨枠組ブレース架構を組み込み、既存
    の梁の開口部側の面に定着金物を突設し、鉄骨枠組の梁
    部鉄骨の梁側の面にスタッドを突設し、梁と鉄骨枠組の
    梁部鉄骨との間に充填材を充填し、柱と鉄骨枠組の柱部
    鉄骨との間には充填材のみを充填して構成されているこ
    とを特徴とする既存建築物の制震補強構造。
  2. 【請求項2】 既存建築物の柱と梁で囲まれた開口部に
    制震装置付きの鉄骨枠組ブレース架構を組み込み、既存
    の梁の開口部側の面に定着金物を突設し、鉄骨枠組の梁
    部鉄骨の梁側の面にスタッドを突設し、梁と鉄骨枠組の
    梁部鉄骨との間に充填材を充填し、柱と鉄骨枠組の柱部
    鉄骨との間には隙間を形成して構成されていることを特
    徴とする既存建築物の制震補強構造。
  3. 【請求項3】 既存建築物の柱と梁で囲まれた開口部に
    制震装置付きの鉄骨枠組ブレース架構を組み込み、既存
    の柱の開口部側の面に補強鋼板を添設し、この補強鋼板
    の開口部側の面にスタッドを突設し、既存の梁の開口部
    側の面に定着金物を突設し、鉄骨枠組の柱梁側の面にス
    タッドを突設し、柱の補強鋼板および梁と鉄骨枠組との
    間に、補強筋を組み込み、充填材を充填して構成されて
    いることを特徴とする既存建築物の制震補強構造。
  4. 【請求項4】 既存建築物の柱と梁で囲まれた開口部に
    制震装置付きの鉄骨枠組ブレース架構を組み込み、既存
    の柱の開口部側の面に補強鋼板を添設し、この補強鋼板
    の開口部側の面にスタッドを突設し、既存の梁の開口部
    側の面に定着金物を突設し、鉄骨枠組の柱梁側の面にス
    タッドを突設し、柱の補強鋼板および梁と鉄骨枠組との
    間に、充填材を充填して構成されていることを特徴とす
    る既存建築物の制震補強構造。
  5. 【請求項5】 充填材に補強繊維混入モルタルを用いる
    ことを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、また
    は請求項4に記載の既存建築物の制震補強構造。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3407728B2 (ja) * 2000-10-12 2003-05-19 鹿島建設株式会社 既存構造物の耐震補強構造
JP4031919B2 (ja) * 2001-08-03 2008-01-09 戸田建設株式会社 既存建物の制震・耐震補強構造
JP2008014065A (ja) * 2006-07-07 2008-01-24 Toda Constr Co Ltd 既存建物の耐震補強構造およびその工法
JP4951313B2 (ja) * 2006-10-31 2012-06-13 戸田建設株式会社 既存建物の耐震補強構造および耐震補強工法
KR101026106B1 (ko) 2010-08-27 2011-04-05 (주)다인건설 제진댐퍼 설치프레임의 접합구조 및 접합방법
KR101181987B1 (ko) 2011-02-15 2012-09-11 조선대학교산학협력단 변위증폭형 제진시스템 및 이의 시공방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI759766B (zh) * 2020-06-15 2022-04-01 財團法人國家實驗研究院 框架斜撐補強結構

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