JP3653691B2

JP3653691B2 - 既存建物の耐震補強方法および耐震補強構造

Info

Publication number: JP3653691B2
Application number: JP33005198A
Authority: JP
Inventors: 山田　　信一
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1998-11-19
Filing date: 1998-11-19
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2018-11-19
Also published as: JP2000154651A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既存建物の耐震性を向上させるための既存建物の耐震補強方法および耐震補強構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建物には高度の耐震性が要求されるようになってきており、新規に構築される建物は、十分な耐震性を有するのが通常となっている。しかし、過去に建設され現在においても使用中の建物は、建設当時においては十分な耐震性を有すると考えられていたとしても、現時点の基準から考えた場合、耐震性に問題のあるものもあり、このような既存建築物には耐震性を向上させるための補強が必要であるとされている。
【０００３】
建設年代の比較的古い既存建物は、水平耐力や靭性が不十分なものが多く、このような既存建物の耐震性を向上させるために、建物内部の要所に耐震壁やブレースなどの補強要素を付加することによって、水平耐力および靭性を増強する手法が採用されている。
【０００４】
しかしながら、古い建物では、現行の設計基準の半分程度の耐震性しか保有していない場合もあり、このような既存建物において十分な耐震補強を施そうとすると、内部空間の大幅なプラン変更を余儀なくされることになる。そこで、当面の措置として、柱を鉄板等の補強材を巻き付けることにより補強し、建物の靭性のみを確保することによって、地震時における建物の急激な倒壊の防止を図るような耐震補強が行われることがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように靭性補強のみをおこなった既存建物に対しては、将来、さらに耐震要素を増設して、建物の水平耐力の確保を図るようにすることが望ましいが、これには、以下のような問題点があった。
【０００６】
一般に、ブレースや耐震壁などの耐震要素を既存建物内に増設する場合には、耐震要素が接する柱および梁の全面にアンカーボルトを打設し、これらアンカーボルトにより耐震要素を固定する方法が採用されるが、上述のように、柱に鉄板等の補強材を巻いた場合には、補強材の設置後にアンカーボルトを柱に打設することが困難であるために、補強材の設置前に、図５に示すようにアンカーボルト１，…を柱２に打設しておき、その後に、図６に示すように、鋼板（補強材）３を柱２に巻き建てるとともに、鋼板３と柱２との間にモルタル４を充填するようにしていた。しかし、このような工事は、現実には、施工が非常に困難であり、また、耐震要素の増設前に、前もってアンカーボルトを打設しておく必要があることから、建物の靭性補強のみを行った時点においては、図７に示すように、柱２の外観が、アンカーボルト１，…が突出した状態となり、見苦しいものとなってしまっていた。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、既存建物に靭性補強を施した後に、さらに、耐震要素を容易に増設でき、これにより、既存建物の段階的な耐震改修を可能とするような既存建物の耐震補強方法および耐震補強構造を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明においては以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１記載の既存建物の耐震補強方法は、既存建物の架構を構成する柱の外周に、補強材を、前記柱の上下端に位置する梁と離間させた状態で巻き付け、
前記補強材と前記梁との間に高強度モルタルを打設し、
前記柱および梁によって囲まれた開口部に、耐震要素を増設するとともに、前記耐震要素と前記補強材との間を接合することを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２記載の既存建物の耐震補強方法は、既存建物の架構を構成する柱の外周に、補強材が、前記柱の上下端に位置する梁と離間した状態で巻き付けられ、
前記補強材と前記梁との間に、高強度モルタルが打設され、
前記柱および梁によって囲まれた開口部に、耐震要素が設けられ、
前記耐震要素と前記補強材との間が接合されていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成とされるために、この耐震補強方法および耐震補強構造によれば、耐震要素に上下方向に働く力を、補強材および高強度モルタルを介して、梁に伝達することができる。また、この場合、従来と異なり、アンカーボルトにより耐震要素と柱とを固定する必要がない。
【００１１】
請求項３記載の既存建物の耐震補強構造は、請求項２記載の建物の耐震補強構造であって、
前記耐震要素および前記補強材の間は、モルタルジョイントを介して接合されていることを特徴としている。
【００１２】
このような構成とされるために、この耐震補強構造においては、溶接等の必要が無く、簡易な施工が可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態を模式的に示す図であり、図中、符号１１は、耐震補強構造を示す。
【００１４】
耐震補強構造１１は、既存建物の架構を構成する柱１２，１２と梁１３，１３とによって囲まれた開口部１４を塞ぐように設置されたものであり、ブレース（耐震要素）１５と、柱１２に巻き付けられた鉄板（補強材）１６とにより概略構成されている。
【００１５】
ブレース１５の外枠１５ａと梁１３との間、および、外枠１５ａと鉄板１６との間は、モルタルジョイント１７とにより接続されている。ここでは、ブレース１５の外枠１５ａの梁１３および柱１２に対向する面１５ｂと、梁１３，１３のブレース１５に対向する面１３ａ，１３ａとに、図示しないコッタが設けられるとともに、鉄板１６のブレース１５に対向する面１６ａに、図示しないスタッドジベルが突出状態に設けられており、これらコッタおよびスタッドジベルが、モルタルジョイント１７を構成するモルタルに対してシアコネクターの役割を果たすことにより、ブレース１５から梁１３および鉄板１６に対してせん断力が伝達されるようになっている。
【００１６】
図２は、耐震補強構造１１における柱１２の近傍を拡大した図である。図中に示すように、鉄板１６は、その上下端１６ｂ，１６ｂが、柱１２の上下に位置する梁１３，１３と離間した状態に設けられている。また、鉄板１６の上下端１６ｂ，１６ｂと梁１３，１３との間には、高強度モルタル１８が打設されている。この高強度モルタル１８は、柱１２を囲むように打設されるとともに、その平面輪郭寸法が、鉄板１６の平面輪郭寸法より大となるように打設される。
【００１７】
次に、耐震補強構造１１の設置方法（既存建物の耐震補強方法）を説明する。まず、図３に示すような柱１２，１２と梁１３，１３とからなる架構１９に対して、柱１２，１２に鉄板１６を巻き付けることにより、図４のように、架構１９を靭性補強する。この場合、鉄板１６の上下端１６ｂ，１６ｂと梁１３，１３との間には、スリット２０，２０を形成しておき、これにより、鉄板１６と梁１３とを離間させておく。
【００１８】
次に、鉄板１６の上下端１６ｂ，１６ｂと梁１３，１３との間に高強度モルタル１８を打設するとともに、鉄板１６の面１６ａに図示略のスタッドジベルを溶接する。
【００１９】
さらに、開口部１４にブレース１５を配置するとともに、ブレース１５と梁１３，１３との間およびブレース１５と鉄板１６，１６の間にモルタルを打設してモルタルジョイント１７を形成することにより、図１に示したような構造を得る。
【００２０】
上述の耐震補強構造１１を用いた耐震補強方法においては、柱１２に鉄板１６を巻き建てることにより、既存建物にいったん靭性補強を施し、さらに、その後に、既存建物の水平耐力を増強するブレース１５を増設する構成となっていることから、既存建物に対して、従来は困難であった段階的な補強を施すことができ、耐震改修工事の適用範囲の増大化を図ることができる。
【００２１】
また、上述の耐震補強構造１１においては、ブレース１５に上下方向に働く力を、モルタルジョイント１７、鉄板１６、および、高強度モルタル１８を介して、梁１３，１３にパンチングせん断力として伝達することができる。したがって、従来とは異なり、柱１２にアンカーボルトを打設することなく、ブレース１５を鉛直方向に固定することができ、簡易な施工により、ブレース１５を耐震要素として機能させることができる。したがって、既存建物にいったん靭性補強を施し、さらに、水平耐力の増強を図る耐震改修工事を行う際に、この耐震補強構造１１を良好に適用することができる。
【００２２】
さらに、上述の耐震補強構造１１においては、ブレース１５と鉄板１６との間がモルタルジョイント１７により接合されるために、ブレース１５と鉄板１６とを全面に亘って溶接する等の必要が無く、施工性がよい。
【００２３】
なお、上記実施の形態において、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で他の構成を採用するようにしてもよい。
例えば、上記実施の形態において、ブレース１５と梁１３とはモルタルジョイント１７によって接合されているが、これに代えて、梁１３にアンカーボルトを打設し、このアンカーボルトを介してブレース１５と梁１３とを接合するようにしてもよい。
【００２４】
また、上記実施の形態において、ブレース１５と鉄板１６とはモルタルジョイント１７によって接合されているが、これに代えて、これらブレース１５および鉄板１６をカバープレート等を介して直接溶接するようにしてもよい。
【００２５】
また、上記実施の形態において、ブレース１５の形状は、図１に示したものに限定されず、Ｘ型やＹ型のものであってもよく、さらに、耐震要素として、ブレース１５の代わりに、耐震壁やそで壁等を用いるようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る既存建物の耐震補強方法によれば、柱に補強材を巻き建てることにより、既存建物にいったん靭性補強を施し、さらに、その後に、既存建物の水平耐力を増強するための耐震要素を増設する構成となっていることから、既存建物に対して、従来は困難であった段階的な補強を施すことができ、耐震改修工事の適用範囲の増大化を図ることができる。
【００２７】
また、請求項２に係る既存建物の耐震補強構造によれば、耐震要素に上下方向に働く力を、柱に巻き建てられた補強板および高強度モルタルを介して、梁にパンチングせん断力として伝達することができる。したがって、従来とは異なり、柱にアンカーボルトを打設することなく、耐震要素を鉛直方向に固定することができ、簡易な施工により、耐震要素の機能を発揮させるようにすることができる。したがって、既存建物にいったん靭性補強を施し、さらに、耐震要素を増設して水平耐力の増強を図る耐震改修工事を行う場合に、この耐震補強構造を良好に適用することができる。
【００２８】
請求項３に係る既存建物の耐震補強構造によれば、耐震要素と補強材との間がモルタルジョイントにより接合されるために、耐震要素および補強材を全面に亘って溶接する等の必要が無く、施工性がよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を模式的に示す耐震補強構造の正面図である。
【図２】図１に示した耐震補強構造における柱の近傍の部分を拡大して示した正面図である。
【図３】本発明の耐震補強方法の一工程を示す既存建物の架構の正面図である。
【図４】同、図３の次工程を示す正面図である。
【図５】本発明の従来の技術を示す図であって、既存建物の柱にアンカーボルトを打設した際の状況を示す平断面図である。
【図６】図５に示した柱に、鉄板を巻き建てるとともに、鉄板と柱との間にモルタルを充填した際の状況を示す平断面図である。
【図７】図６に示した柱の外観を示す正面図である。
【符号の説明】
１１耐震補強構造
１２柱
１３梁
１４開口部
１５ブレース（耐震要素）
１６鉄板（補強材）
１７モルタルジョイント
１８高強度モルタル
１９架構

Claims

既存建物の架構を構成する柱の外周に、補強材を、前記柱の上下端に位置する梁と離間させた状態で巻き付け、
前記補強材と前記梁との間に高強度モルタルを打設し、
前記柱および梁によって囲まれた開口部に、耐震要素を増設するとともに、前記耐震要素と前記補強材との間を接合することを特徴とする既存建物の補強方法。
既存建物の架構を構成する柱の外周に、補強材が、前記柱の上下端に位置する梁と離間した状態で巻き付けられ、
前記補強材と前記梁との間に、高強度モルタルが打設され、
前記柱および梁によって囲まれた開口部に、耐震要素が設けられ、
前記耐震要素と前記補強材との間が接合されていることを特徴とする既存建物の耐震補強構造。
請求項２記載の建物の耐震補強構造であって、
前記耐震要素および前記補強材の間は、モルタルジョイントを介して接合されていることを特徴とする既存建物の耐震補強方法。