JP3608130B2 - 増設耐震壁の面外転倒防止構造 - Google Patents

増設耐震壁の面外転倒防止構造 Download PDF

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設の建築物の骨組の補強構造に係り、特に既存の建築物の骨組を耐震補強するための増設耐震壁の面外転倒防止構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
既存の建築物の耐力を上げる方法として、柱と梁で囲まれた開口内に鉄筋コンクリート造の壁体を増設する方法、あるいは同開口内にブレースを取り付けた鉄骨枠を組み込んで接合する方法等がある。
【0003】
図9、図10及び図11は鉄筋コンクリート造の壁体を、柱と梁で囲まれる開口内に増設して既存の建築物の骨組を補強する場合の例を示す。ここでは、開口2を構成する上側の梁1に対して、増設する壁体3をどのように組み付けるかを示している。この場合、まず、図9に示すように、梁1の開口2側の面1aより、梁1のコンクリート1bに対して、梁鉄筋1cを避けながら、頭付きの後施工アンカー5を打ち込む。そして、図10、図11に示すように、前記開口2内に、壁体3を構成する鉄筋7を組み込み、上端にスパイラルフープ4を配して、壁体側3のダボ鉄筋6をスパイラルフープ4の隙間を通して後施工アンカー5に接続する。この状態で、コンクリート8を打設することにより、開口2内に組み込んだ壁体3を、梁1や柱に接合して、柱と梁からなる骨組を補強している。
【0004】
ところで、上記従来例では、上側の梁1に埋め込んだ多数の後施工アンカー5によって、補強部材である壁体3との一体化を図っているが、後施工アンカー5の打ち込みは、激しい音や埃が出るため、居住者がいるときには施工できないという問題がある。また、既存躯体内の鉄筋や鉄骨のために、後施工アンカー5の打ち込み箇所が限定され、施工性が悪いという問題がある。
【0005】
また建築物がSRCの場合には、鉄骨フランジが邪魔になり、後施工アンカーが打てないため、図12、図13に示すように、既存の躯体の梁1をはつり込んで後打ちのコッター10を有する増設耐震壁3を設ける場合もある。
しかしながら、既存の躯体の梁1をはつり込むとその部分へのコンクリートの充填性に問題がある。
【0006】
そこで、これらに代わるものとして、図14、図15に示すように、梁1の開口2側の面1aに、開口2の周縁に沿う方向に間隔をおいて多数のコッタ10を接着し、これらコッタ10を壁厚中央に含むように壁体3のコンクリート8を打設することで、補強用の壁体3を梁1に一体化させることが考えられている。
【0007】
この場合、開口2の面に沿う方向の剪断力は、コッタ10を介して梁1と補強用壁体3との間で十分に伝達させることができるので、剪断力を伝達させるためのアンカーやダボ筋は省略することができる。しかし、開口2の面と交差する方向の剪断力は、コッタ10だけでは十分に伝達させることはできない。即ち、コッタ10の両側には、壁体3の厚さからコッタ10の厚さを引いた寸法のコンクリート8〔図14のP部〕が存在するが、この部分だけでは剪断力を壁体3の全体に十分に伝達させることはできない。
【0008】
そこで、コッタ10とコッタ10の間に後施工アンカー5を打ち込んで、これに壁体3側のダボ鉄筋6を嵌合させた上で、コンクリート8を打設することにより、剪断力を伝達させるようにしている。9はかんざし筋である。
【0009】
また、図16、図17は別の従来例を示している。この例では、柱11と梁1で囲まれた開口2内に、ブレース15を取り付けた鉄骨枠16を組み込んで接合することにより、柱11と梁1からなる骨組を補強している。この場合も、後施工アンカーボルト18を、柱11と梁1の開口2側の面に打ち込んでいる。また、鉄骨枠16の外周に頭付きスタッド17を設け、鉄骨枠16と開口2の周縁部の隙間にスパイラルフープ19を配して、該隙間にモルタル(充填材)20を圧入することにより、鉄骨枠16と既存躯体(柱11、梁1)とを接合している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記各従来技術では、いずれも数の多寡はあるものの、既存躯体に後施工アンカーを打ち込でいるので施工が面倒で時間がかかる上、周囲環境を悪化させ、居住者がいる場合は施工が困難であるという問題があった。また、躯体をはつり込んで後打ちの壁を設ける場合には、前述のようにコンクリートの充填性に問題があった。
【0011】
本発明は、上記事情を考慮し、後施工アンカーを打ち込まずに、補強用壁体や鉄骨枠付ブレースを既存の建築物に接合することができ、十分な補強を行うことができ、かつ既存の建築物をほとんど傷めることなく、迅速且つ環境を害することなく施工できる建築物の面外転倒防止構造を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の増設耐震壁の面外転倒防止構造においては、既設の建築物の梁と柱とで囲まれた開口部内にプレキャストコンクリート版または鉄骨枠付ブレースから成る補強用構造体を増設することにより該既設建築物の骨組を補強した構造において、前記梁または柱の前記開口部に臨む内面と前記補強用構造体との間のコーナー部に、前記梁または柱の延在する方向に向けて、前記補強用構造体の前記開口部からの離脱転倒を防止するプレキャストコンクリートブロックから成る位置規制部材が配設され、該位置規制部材が少なくとも前記開口部に臨む前記内面に固定され、また前記梁の下面には、前記開口部側に突出して該梁と前記補強用構造体との間の相対移動を規制するコッタが接着されていること特徴とする。
【0013】
この構造においては、前記プレキャストコンクリート版または鉄骨枠付ブレースから成る補強用構造体により建築物の補強がなされ、さらに前記開口部の面に交差する方向の剪断力を伝達する部材として前記コーナー部にプレキャストコンクリートブロックから成る位置制御部材が配設されているため、前記補強用構造体の面外への離脱および転倒が阻止される。
【0014】
また、この構造においては、前記コッタが前記開口部において前記梁と増設耐震壁との相対移動を規制する部材として働
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1乃至図5は本発明の第1の実施の形態の増設耐震壁の面外転倒防止構造の構成図である。
これらの図において、符号21は既設の建築物の躯体を示し、25は躯体21を補強するために設けたプレキャストコンクリート版、30は同プレキャストコンクリートブロックを示す。
ここで説明する建築物は、図1に示すように、既存の躯体21を構成する梁22と柱23とで囲まれた開口部内24に補強用構造体27を増設することにより補強されたものである。
図2及び図3は、梁22と梁22との間の構造を示すものであり、図4及び図5は柱23と柱23との間の構造を示す概略図である。
梁22の下面には、開口部24側に突出して梁22とプレキャストコンクリート版25との間の相対移動を規制するコッタ29が接着されている。
このコッタ29は、梁22の長さ方向の一定間隔おきに複数個設けられている。開口面24にはプレキャストコンクリート版25が配置され、このプレキャストコンクリート版25の外周面と梁22、コッタ29、柱23の内面との間に充填部31が設けられている。
この場合、プレキャストコンクリート版25には、その外周部に梁22に固定されたコッタ29a,29b間の凹部に対応する一に凸部25aが形成されている。
【0016】
この構成において、プレキャストコンクリート版25、充填部31、及びコッタ29は、梁22、柱23を含む躯体の補強構造体27を構成している。
梁22及び柱23の開口部24に望む内面と補強構造体27の外面とのコーナー部28には、梁22、柱23の延在する方向に向けて、補強構造体27の開口部24からの離脱転倒を防止するプレキャストコンクリートブロック30が配置されている。このプレキャストコンクリートブロック30は、断面矩形の長尺ブロックであり、その外面が梁22、柱23、及び補強構造体27に接着剤により固定されている。
【0017】
この場合、プレキャストコンクリートブロック30は、その高さ寸法Lが、プレキャストコンクリート版25の凸部25aとオーバーラップする寸法以上であるものとされている。このプレキャストコンクリートブロック30は、補強構造体27に開口部24に交差する方向の力が加わったときに、補強構造体27の同方向への変位を阻止するものであり、補強構造体25の位置を規制する位置規制部材を構成している。
【0018】
上記の構成からなる増設耐震壁の施工方法は次のとおりである。
まず、梁22、柱23にコッタ29a,29bを接着剤により固定する。次いで、プレキャストコンクリート版25を開口部24内に建て込んでこれを仮固定する。そして、プレキャストコンクリート版25と梁22、コッタ29、柱23との間に空間部が形成されるようにプレキャストコンクリート版25の両面側に型枠を設置し、充填部31にコンクリートやモルタルなどを充填する。これにより、プレキャストコンクリート版25は、充填部31のコンクリートやモルタルなどを介して、梁22、柱23、コッタ29側に一体化される。 そしてその後、前記型枠を取り外し、プレキャストコンクリートブロック30を梁22、コッタ29、柱23及び補強構造体27に接着して作業を完了する。
【0019】
次に、上記の構成からなる補強構造体27の作用について説明する。
地震が発生した際に、その地震力が建築物に入力されると、図2、図3に示す柱23及び梁22が、特に水平方向の振動成分によって変位しようとする。ここで、補強構造体27は、開口部24の面方向の振動成分に対して、柱23、梁22の相対変位を阻止する。この場合、プレキャストコンクリート版25は、その凸部が柱23、梁22に固定されたコッタ29と充填コンクリート部31を中に介在させた状態で係合し、これらプレキャストコンクリート版25と梁22、柱23との力の伝達が確実にされてこれら各部が一体化して振動に対抗する。
これによって、柱23、梁22及びこれらの周辺の構造体は損傷、破壊から防止される。
【0020】
また、この際、補強構造体27には、開口部24の面に交差する方向の力が加わる。すなわち、補強構造体27、特にプレキャストコンクリート版25には、開口部24の外側に離脱転倒する力が加わる。しかしながら、プレキャストコンクリート版25が同方向に変位しようとした場合には、プレキャストコンクリートブロック30が、これを阻止する。
この場合、プレキャストコンクリートブロック30の高さ寸法Lが、プレキャストコンクリート版25の凸部25aにかかる寸法以上とされているので、特にこのプレキャストコンクリート版25の離脱転倒が確実に阻止される。
【0021】
従って、この増設耐震壁の面外転倒防止構造によれば、補強構造体27により既設の躯体21の耐震補強が可能になるとともに、補強構造体27の相対移動及び面外転倒が防止でき、耐震性が一層向上する。また、後施工アンカーや躯体のはつり込み、ダボ筋等を使わずに、補強構造体及び位置規制部材を共にプレキャストコンクリートで形成するため、施工が容易であるとともに、経済性が向上する。
【0022】
尚、上記の実施の形態においては、プレキャストコンクリートブロック30を梁22(柱23)と補強構造体27との双方に接着により固定したが、この固定は梁22叉は柱23のどちらか一方だけでも良い。
また、プレキャストコンクリートブロック30は、梁22の延在する方向に向けて断続的に設けられていても良い。面外転倒防止機能がこの構造においても発揮できるからである。また美観上、プレキャストコンクリートブロック30は化粧ボードなどで覆われていても良い。
本実施の形態においては、プレキャストコンクリート版を用いたが、これは現場打ちの鉄筋コンクリートを用いても良い。
【0023】
図6に、本発明の第2に実施の形態を示す。符号については、図1の第1の実施の形態の場合と同一であり、その説明は省略する。
ここで、プレキャストコンクリートブロックから成る位置規制部材30は、その下部側面に面取り部42が形成され、さらにコッタ29、補強構造体27との間にクリアランス43が形成されている。
この構造においても、プレキャストコンクリートブロック30による補強構造体27の面外転倒防止作用は同様である。
尚、この実施の形態においては、クリアランス43の間に弾性シールを挿入することもできる。
【0024】
図7に本発明の第3の実施の形態を示す。この補強構造は、第1の実施の形態のプレキャストコンクリート版25を、鉄骨枠付ブレース51に代えたののであり、柱52と梁53で囲まれた開口54内に、ブレース55のついた鉄骨枠56からなる鉄骨枠付ブレース51を組み込んで、外周の鉄骨枠56をモルタル(充填材)57を介して既存躯体(柱と梁1)に接合することにより、既存躯体の骨組を補強したものである。
【0025】
この実施の形態においては、プレキャストコンクリートブロック58が柱52と梁53の開口部54に臨む内面とブレース51の付いた鉄骨枠56との間のコーナー部に梁53の延在する方向に向けて配設されている。
この構造によれば、第1の実施の形態の場合と同様に、鉄骨枠付ブレース51の面外への離脱、転倒を阻止する。
従って、後施工アンカーを使用せずに、既存建物の骨組を補強することができ、既存躯体をほとんど傷めることなく、迅速且つ環境を害することなく、施工することができる。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の増設耐震壁の面外転倒防止構造によれば、補強構造体である増設耐震壁により建物の耐震強度が向上するとともに、位置規制部材を設けたことにより、増設耐震壁の面外転倒が防止でき、結果として建物の耐震性が向上する。
さらに、従来の後施工アンカーやダボ筋を打つことによる施工費、手間、騒音汚れ等の問題点が解決できるとともに、増設耐震壁としてプレキャストコンクリート版や鉄骨枠付ブレース、位置規制部材としてプレキャストコンクリートブロブロックを用いることができ、経済性、施工の容易性が大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の増設耐震壁の面外転倒防止構造の第1の実施の形態を示す躯体の正面概略図である。
【図2】本発明の増設耐震壁の面外転倒防止構造の第1の実施の形態を示す躯体の図1のa−a断面矢視図である。
【図3】本発明の増設耐震壁の面外転倒防止構造の第1の実施の形態を示す躯体の要部の一部を省略した拡大図である。
【図4】本発明の増設耐震壁の面外転倒防止構造の第1の実施の形態を示す躯体の図1のb−b断面矢視図である。
【図5】本発明の増設耐震壁の面外転倒防止構造の第1の実施の形態を示す躯体の断面図である。
【図6】本発明の増設耐震壁の面外転倒防止構造の第2の実施の形態を示す躯体の断面図である。
【図7】本発明の増設耐震壁の面外転倒防止構造の第3の実施の形態を示す躯体の正面図である。
【図8】本発明の増設耐震壁の面外転倒防止構造の第3の実施の形態を示す躯体の断面図である。
【図9】従来の後施工アンカーを打ち込んだ増設耐震壁を用いた躯体の後施工アンカーを打ち込んだ状態を示す断面図である。
【図10】従来の後施工アンカーを打ち込んだ増設耐震壁を用いた躯体の後施工アンカーを利用して開口内に組み込んだ補強用壁体を梁に接続した断面図である。
【図11】従来の後施工アンカーを打ち込んだ増設耐震壁を用いた躯体の後施工アンカーを利用して開口内に組み込んだ補強用壁体を梁に接続した正面図である。
【図12】従来のはつり込みコッタを用いた増設耐震壁を用いた躯体の断面図である。
【図13】従来のはつり込みコッタを用いた増設耐震壁を用いた躯体の正面図である。
【図14】従来のコッタとダボ筋を用いた躯体の補強構造の断面図である。
【図15】従来のコッタとダボ筋を用いた躯体の補強構造の正面図である。
【図16】従来の補強構造のさらに他の例を示す図で、鉄骨枠付ブレースを用いた補強構造体の正面図である。
【図17】従来の補強構造のさらに他の例を示す図で、鉄骨枠付ブレースを用いた補強構造体の断面図である。
【符号の説明】
1…梁
1a…開口側の面
2…開口
3…鉄筋コンクリート造の壁体
8…コンクリート
10…コッタ
21…躯体
22…梁
23…柱
24…開口部
25…プレキャストコンクリート版
27…補強構造体
28…コーナー部
29…コッタ
30…プレキャストコンクリートブロック
31…充填部
51…鉄骨枠付ブレース

Claims (1)

  1. 既設の建築物の梁と柱とで囲まれた開口部内にプレキャストコンクリート版または鉄骨枠付ブレースから成る補強用構造体を増設することにより該既設建築物の骨組を補強した構造を対象として、
    前記梁または柱の前記開口部に臨む内面と前記補強用構造体との間のコーナー部に、前記梁または柱の延在する方向に向けて、前記補強用構造体の前記開口部からの離脱転倒を防止するプレキャストコンクリートブロックから成る位置規制部材が配設され、該位置規制部材が少なくとも前記開口部に臨む前記内面に固定され
    また前記梁の下面には、前記開口部側に突出して該梁と前記補強用構造体との間の相対移動を規制するコッタが接着されていることを特徴とする増設耐震壁の面外転倒防止構造。
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