JP3520487B2 - 既存建築物の耐震補強構造 - Google Patents
既存建築物の耐震補強構造Info
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- JP3520487B2 JP3520487B2 JP06350496A JP6350496A JP3520487B2 JP 3520487 B2 JP3520487 B2 JP 3520487B2 JP 06350496 A JP06350496 A JP 06350496A JP 6350496 A JP6350496 A JP 6350496A JP 3520487 B2 JP3520487 B2 JP 3520487B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、既存建築物の耐震
性を向上させるための補強構造に関する。
性を向上させるための補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、建築物にはより高度の耐震性が要
求されるようになってきており、新たに構築される建築
物にはこれまで以上に耐震性に対して充分なる考慮がな
されることが当然となっている。しかし、過去に建設さ
れて現在においても使用されている既存建築物には、建
設当時においては充分な耐震性を有していると考えられ
ていたとしても現時点では耐震性が問題とされる場合も
あり、そのような既存建築物に対しては耐震性を向上さ
せるための補強が必要とされている。
求されるようになってきており、新たに構築される建築
物にはこれまで以上に耐震性に対して充分なる考慮がな
されることが当然となっている。しかし、過去に建設さ
れて現在においても使用されている既存建築物には、建
設当時においては充分な耐震性を有していると考えられ
ていたとしても現時点では耐震性が問題とされる場合も
あり、そのような既存建築物に対しては耐震性を向上さ
せるための補強が必要とされている。
【０００３】建築年代の比較的古い既存建築物は、水平
方向の剛性が高いものの耐力が充分ではないものが多
く、したがってこのような既存建築物の耐震性を向上さ
せるためには、靱性を高めて許容変形量を大きくする
か、もしくは要所に耐震壁やブレース等の補強要素を設
けて耐力を増強させるという手法が考えられる。しか
し、既存建築物の靱性を高めることには著しく大規模な
改修工事が必要であって殆どが困難であるため、現実的
には既存建築物の内部に耐震壁を設けることで耐力を増
強するという手法が取られることが一般的である。
方向の剛性が高いものの耐力が充分ではないものが多
く、したがってこのような既存建築物の耐震性を向上さ
せるためには、靱性を高めて許容変形量を大きくする
か、もしくは要所に耐震壁やブレース等の補強要素を設
けて耐力を増強させるという手法が考えられる。しか
し、既存建築物の靱性を高めることには著しく大規模な
改修工事が必要であって殆どが困難であるため、現実的
には既存建築物の内部に耐震壁を設けることで耐力を増
強するという手法が取られることが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、既存建
築物の内部に耐震壁やブレースを設けることは、技術的
には比較的簡便に行ない得るとはいえ、それらの設置可
能位置は平面プランに大きく制約されるものであり、使
用勝手が著しく損われてしまう等の理由により必要な位
置に自由に耐震壁やブレースを設けることができない場
合も多い。また、建物の内部を使用しながらの補強工事
は非常に難しく、多くの制約が生じる。したがってその
ような手法では所望の補強効果が得られない場合も多
く、有効な方策が望まれていた。
築物の内部に耐震壁やブレースを設けることは、技術的
には比較的簡便に行ない得るとはいえ、それらの設置可
能位置は平面プランに大きく制約されるものであり、使
用勝手が著しく損われてしまう等の理由により必要な位
置に自由に耐震壁やブレースを設けることができない場
合も多い。また、建物の内部を使用しながらの補強工事
は非常に難しく、多くの制約が生じる。したがってその
ような手法では所望の補強効果が得られない場合も多
く、有効な方策が望まれていた。
【０００５】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、既存建築物の外周に補強フレームを組み込むこ
とにより耐震性を向上させることを目的としている。
であり、既存建築物の外周に補強フレームを組み込むこ
とにより耐震性を向上させることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載された既
存建築物の耐震補強構造は、既存建築物の耐震性を向上
させるためのもので、既存建築物の周囲に、鉄骨からな
る柱と梁とが強固に結合され、この既存建築物に比べて
水平剛性が低く且つ固有周期を長く設定したラーメン構
造のフレームが既存建築物との間に間隔を空けて立設さ
れ、このフレームと既存建築物との間にダンパーが介挿
されてなることを特徴とする。
存建築物の耐震補強構造は、既存建築物の耐震性を向上
させるためのもので、既存建築物の周囲に、鉄骨からな
る柱と梁とが強固に結合され、この既存建築物に比べて
水平剛性が低く且つ固有周期を長く設定したラーメン構
造のフレームが既存建築物との間に間隔を空けて立設さ
れ、このフレームと既存建築物との間にダンパーが介挿
されてなることを特徴とする。
【０００７】請求項２に記載された既存建築物の耐震補
強構造は、請求項１に記載された既存建築物の耐震補強
構造におけるフレームの上部に、フレームを長周期化さ
せるための錘となる重量物が固定されてなることを特徴
とする。錘となる重量物には、既存建築物の高架水槽や
冷水搭等を移設するのが有効である。
強構造は、請求項１に記載された既存建築物の耐震補強
構造におけるフレームの上部に、フレームを長周期化さ
せるための錘となる重量物が固定されてなることを特徴
とする。錘となる重量物には、既存建築物の高架水槽や
冷水搭等を移設するのが有効である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明に係る既存建築物の耐震補
強構造の実施の形態を図１および図２に示して説明す
る。図１に示す既存建築物１は、地盤Ｇ上に構築された
鉄筋コンクリート造の構造物であり、既存建築物１の基
礎１ａは地盤Ｇ中に埋設された状態となっている。
強構造の実施の形態を図１および図２に示して説明す
る。図１に示す既存建築物１は、地盤Ｇ上に構築された
鉄筋コンクリート造の構造物であり、既存建築物１の基
礎１ａは地盤Ｇ中に埋設された状態となっている。
【０００９】既存建築物１の周囲および上方には、図
１、図２に示すように、既存建築物１を覆うように増設
フレーム（フレーム）１０が構築されている。この増設
フレーム１０は、鉄骨からなる柱と梁とが強固に接合さ
れて連続的に組み立てられたラーメン構造を有し、基礎
１ａと一体に設けられた基礎１０ａに剛に立設されてい
る。
１、図２に示すように、既存建築物１を覆うように増設
フレーム（フレーム）１０が構築されている。この増設
フレーム１０は、鉄骨からなる柱と梁とが強固に接合さ
れて連続的に組み立てられたラーメン構造を有し、基礎
１ａと一体に設けられた基礎１０ａに剛に立設されてい
る。
【００１０】また、増設フレーム１０は、既存建築物１
との間に間隔を空けて構築されており、既存建築物１の
外壁面１ｂに増設フレーム１０を構成する柱梁１０ｂが
それぞれ平行に相対した状態となっている。
との間に間隔を空けて構築されており、既存建築物１の
外壁面１ｂに増設フレーム１０を構成する柱梁１０ｂが
それぞれ平行に相対した状態となっている。
【００１１】既存建築物１の四方の外壁面１ｂと増設フ
レーム１０を構成する柱梁１０ｂとの間には、ダンパー
１５が介挿されて双方に固定されている。このダンパー
１５は、既存建築物１と増設フレーム１０との固有周期
の差によって生じる外壁面１ｂと柱梁１０ｂとの間隔の
相対的な変化に応じて作動され、既存建築物１および増
設フレーム１０に伝わった振動エネルギーを吸収するよ
うになっている。
レーム１０を構成する柱梁１０ｂとの間には、ダンパー
１５が介挿されて双方に固定されている。このダンパー
１５は、既存建築物１と増設フレーム１０との固有周期
の差によって生じる外壁面１ｂと柱梁１０ｂとの間隔の
相対的な変化に応じて作動され、既存建築物１および増
設フレーム１０に伝わった振動エネルギーを吸収するよ
うになっている。
【００１２】増設フレーム１０は、鉄筋コンクリート造
の既存建築物１に比べてその水平剛性が低く、これによ
って地震動に対する増設フレーム１０の固有周期が鉄筋
コンクリート造の既存建築物１の固有周期に比べて長く
設定されている。このとき、増設フレーム１０の固有周
期の決定については、既存建築物１の振動性状を評価
し、その振動特性に最も連成しやすい固有周期を備える
ように設計されるものとする。
の既存建築物１に比べてその水平剛性が低く、これによ
って地震動に対する増設フレーム１０の固有周期が鉄筋
コンクリート造の既存建築物１の固有周期に比べて長く
設定されている。このとき、増設フレーム１０の固有周
期の決定については、既存建築物１の振動性状を評価
し、その振動特性に最も連成しやすい固有周期を備える
ように設計されるものとする。
【００１３】また、増設フレーム１０の頭頂部には、既
存建築物１の屋上に設置されていた高架水槽や冷水搭、
キュービクル等の重量物２０が移設され、増設フレーム
１０の揺れを制御し、増設フレーム１０を長周期化させ
るための錘として堅固に固定されている。
存建築物１の屋上に設置されていた高架水槽や冷水搭、
キュービクル等の重量物２０が移設され、増設フレーム
１０の揺れを制御し、増設フレーム１０を長周期化させ
るための錘として堅固に固定されている。
【００１４】上記のような耐震補強構造を有する既存建
築物１に地震動が作用すると、既存建築物１および増設
フレーム１０が振動を始める。ここで、増設フレーム１
０の固有周期は既存建築物１の固有周期よりも長く設定
されているので、既存建築物１と増設フレーム１０とは
それぞれの固有周期で振動し、既存建築物１と増設フレ
ーム１０との間隔は水平方向に相対的に変化する。
築物１に地震動が作用すると、既存建築物１および増設
フレーム１０が振動を始める。ここで、増設フレーム１
０の固有周期は既存建築物１の固有周期よりも長く設定
されているので、既存建築物１と増設フレーム１０とは
それぞれの固有周期で振動し、既存建築物１と増設フレ
ーム１０との間隔は水平方向に相対的に変化する。
【００１５】ダンパー１５は、既存建築物１と増設フレ
ーム１０との間隔の変化に応じて作動し、既存建築物１
および増設フレーム１０に伝わった振動エネルギーを吸
収するので、既存建築物１と増設フレーム１０とがお互
いに振動を抑制し合って制震効果が発揮される。
ーム１０との間隔の変化に応じて作動し、既存建築物１
および増設フレーム１０に伝わった振動エネルギーを吸
収するので、既存建築物１と増設フレーム１０とがお互
いに振動を抑制し合って制震効果が発揮される。
【００１６】したがって、上記のような既存建築物の耐
震補強構造を採用すれば、既存建築物１と増設フレーム
１０とがお互いに振動を抑制し合って制震効果が発揮さ
れるので、増設フレーム１０を含めた既存建築物１全体
としての耐震性を向上させることができる。
震補強構造を採用すれば、既存建築物１と増設フレーム
１０とがお互いに振動を抑制し合って制震効果が発揮さ
れるので、増設フレーム１０を含めた既存建築物１全体
としての耐震性を向上させることができる。
【００１７】また、増設フレーム１０は既存建築物１の
周囲に配置されるので、既存建築物１の内部にほとんど
手を加える必要がなく、既存建築物１を使用しながらで
も補強工事を実施することができる。
周囲に配置されるので、既存建築物１の内部にほとんど
手を加える必要がなく、既存建築物１を使用しながらで
も補強工事を実施することができる。
【００１８】増設フレーム１０は柱梁間の開口を大きく
構成し、さらに既存建築物１の窓や出入り口の前に柱梁
を配置しないようにして、既存建築物１内部への採光や
人の出入りを妨げないようにすることが望ましい。ま
た、増設フレーム１０を意匠的にデザインして、既存建
築物１の外装のリニューアルを実施することも可能であ
る。
構成し、さらに既存建築物１の窓や出入り口の前に柱梁
を配置しないようにして、既存建築物１内部への採光や
人の出入りを妨げないようにすることが望ましい。ま
た、増設フレーム１０を意匠的にデザインして、既存建
築物１の外装のリニューアルを実施することも可能であ
る。
【００１９】なお、本実施の形態においては増設フレー
ム１０をラーメン構造により構築したが、例えばトラス
構造等の他の構造により構築されたフレームを採用して
も同等の効果を得ることができる。
ム１０をラーメン構造により構築したが、例えばトラス
構造等の他の構造により構築されたフレームを採用して
も同等の効果を得ることができる。
【００２０】また、増設フレーム１０の頭頂部に、錘と
なる重量物２０として既存建築物１に備わる高架水槽や
冷水搭、キュービクル等の設備機器を移設したが、これ
らの移設を行なわず、純粋に錘としての重量物２０を新
たに設置してもよい。
なる重量物２０として既存建築物１に備わる高架水槽や
冷水搭、キュービクル等の設備機器を移設したが、これ
らの移設を行なわず、純粋に錘としての重量物２０を新
たに設置してもよい。
【００２１】さらに、ダンパー１５は既存建築物１の外
壁面と増設フレーム１０の柱梁１０ｂとの間に配した
が、この位置に限らず、既存建築物１および増設フレー
ム１０の振動をより効果的に吸収する位置に設置される
ことが望ましい。
壁面と増設フレーム１０の柱梁１０ｂとの間に配した
が、この位置に限らず、既存建築物１および増設フレー
ム１０の振動をより効果的に吸収する位置に設置される
ことが望ましい。
【００２２】
【発明の効果】請求項１に記載された既存建築物の耐震
補強構造によれば、地震動によって既存建築物とフレー
ムとがそれぞれの固有周期で振動したとき、既存建築物
とフレームとの相対変位に応じてダンパーが作動し、既
存建築物およびフレームに伝わった振動エネルギーを吸
収するので、既存建築物とフレームとがお互いに振動を
抑制し合って制震効果が発揮される。したがって、フレ
ームを含めた既存建築物が制震構造を備えることによっ
て構造物全体としての耐震性を向上させることができ
る。また、フレームは既存建築物の周囲に配置されるの
で、既存建築物の内部にほとんど手を加える必要がな
く、既存建築物を使用しながらでも施工することができ
る。
補強構造によれば、地震動によって既存建築物とフレー
ムとがそれぞれの固有周期で振動したとき、既存建築物
とフレームとの相対変位に応じてダンパーが作動し、既
存建築物およびフレームに伝わった振動エネルギーを吸
収するので、既存建築物とフレームとがお互いに振動を
抑制し合って制震効果が発揮される。したがって、フレ
ームを含めた既存建築物が制震構造を備えることによっ
て構造物全体としての耐震性を向上させることができ
る。また、フレームは既存建築物の周囲に配置されるの
で、既存建築物の内部にほとんど手を加える必要がな
く、既存建築物を使用しながらでも施工することができ
る。
【００２３】請求項２に記載された既存建築物の耐震補
強構造によれば、フレームの上部に固定された重量物
が、地盤の揺れと相反する方向に移動し、地盤につられ
て移動するフレームの揺れを打ち消す方向に力が発生し
てフレームの揺れが制御され、フレームに既存建築物の
振動特性に最も連成しやすい固有周期を与えることがで
きるので、既存建築物とフレームとをより効果的に連成
させることができる。
強構造によれば、フレームの上部に固定された重量物
が、地盤の揺れと相反する方向に移動し、地盤につられ
て移動するフレームの揺れを打ち消す方向に力が発生し
てフレームの揺れが制御され、フレームに既存建築物の
振動特性に最も連成しやすい固有周期を与えることがで
きるので、既存建築物とフレームとをより効果的に連成
させることができる。
【図１】本発明に係る既存建築物の耐震補強構造の実施
の形態を示す側方断面図である。
の形態を示す側方断面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
１ 既存建築物
１ａ 基礎
１０増設フレーム（フレーム）
１５ ダンパー
２０ 重量物
Ｇ 地盤
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−235890（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−47073（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−34543（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−252967（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−203217（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
E04G 23/02
E04H 9/02 351
Claims (2)
- 【請求項１】 既存建築物の耐震性を向上させるための
補強構造であって、 前記既存建築物の周囲に、鉄骨からなる柱と梁とが強固
に結合され、該既存建築物に比べて水平剛性が低く且つ
固有周期を長く設定したラーメン構造のフレームが既存
建築物との間に間隔を空けて立設され、 該フレームと既存建築物との間にダンパーが介挿されて
なることを特徴とする既存建築物の耐震補強構造。 - 【請求項２】 請求項１に記載された既存建築物の耐震
補強構造において、 前記フレームの上部に、フレームを長周期化させるため
の錘となる重量物が固定されてなることを特徴とする既
存建築物の耐震補強構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06350496A JP3520487B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 既存建築物の耐震補強構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06350496A JP3520487B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 既存建築物の耐震補強構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09256643A JPH09256643A (ja) | 1997-09-30 |
| JP3520487B2 true JP3520487B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=13231139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06350496A Expired - Fee Related JP3520487B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 既存建築物の耐震補強構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3520487B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4917179B1 (ja) * | 2011-06-24 | 2012-04-18 | 正男 脇田 | 既存建物の耐震保全方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5162876B2 (ja) * | 2006-10-17 | 2013-03-13 | 新日鐵住金株式会社 | 既設構造物の補強構造 |
| KR101382914B1 (ko) * | 2012-12-27 | 2014-04-10 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 내진보강장치 |
| JP6364225B2 (ja) * | 2014-05-02 | 2018-07-25 | 株式会社竹中工務店 | 連結制震構造 |
-
1996
- 1996-03-19 JP JP06350496A patent/JP3520487B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4917179B1 (ja) * | 2011-06-24 | 2012-04-18 | 正男 脇田 | 既存建物の耐震保全方法 |
| JP2013007204A (ja) * | 2011-06-24 | 2013-01-10 | Masao Wakita | 既存建物の耐震保全方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09256643A (ja) | 1997-09-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040106 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040122 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |