JP3772246B2 - 既存建物の免震構造化方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、既存建物を免震構造化する方法、特に既存建物の柱を利用して免震構造化する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建築物の耐震補強技術の一つとして、既存建物の免震構造化が注目を浴びており、多様な技術開発が進められている。
例えば出願人の特開平２ー２０７６７号公報に記載した既存建物の免震化構法は、既存建物の支持杭を掘り出し、その周囲に仮受サポートを建て込み、この仮受サポートの上にジャッキを設置し、該ジャッキにより支持杭の軸力を仮受サポートへ盛り替え、その後支持杭を解体し、支持杭に代わる鉄骨柱を建て、この鉄骨柱と既存建物との間に免震装置を設置し、その後仮受サポートの軸力を鉄骨柱へ盛り替える工程を主な内容としている。
【０００３】
図６は同じく支持杭に免震装置を取り付ける免震構造化方法の例である。この場合は既存建物の外周の地盤に山止め壁ａを施工し、地盤の掘削により支持杭ｄの頭部を露出させる。その後、同支軸杭（既存杭）の頭部を固定する基礎梁ｂと捨てコンクリートｃを新たに施工する。更に支持杭ｄの外周に仮設の支軸杭ｅと仮受け支柱ｆを造成し、仮受け支柱ｆの頭部を固定する基礎梁ｇを構築し、既存建物下部の既存基礎梁ｈの下にも受け梁ｋを新たに構築する。そして、前記新設の仮受け支柱ｆと受け梁ｋの間にジャッキｍを設置し、該ジャッキｍにより既存支持杭ｄの軸力を仮受け支柱ｆへ盛り替え、その後既存の支持杭ｄの頭部を切除して免震装置ｎを取り付ける。その後仮受け支柱ｆの軸力を免震装置ｎと支持杭ｄへ盛り替え、ジャッキｍは撤去する工程を主な内容としている。
【０００４】
なお、特開平８ー３３８１０４号公報には、新設又は既存のコンクリート柱の鉛直方向耐力を、ＰＣ鋼材を利用して導入した内向きの水平圧縮応力（プレストレス）により強化する方法が開示されている。
【０００５】
【本発明が解決しようとする課題】
従来の既存建物の免震構造化方法は、およそ建物を支持する杭に免震装置を取り付けることを要旨とすることで共通する。従って、その免震構造化方法を実施する場合には、杭が露出するまで地盤を掘削することが必須の条件となる。そして、山止め壁を構築し、地下水位が浅い場合には排水処理も必要になるなど、大変大掛かりで困難な作業を余儀なくされる。柱が負担する軸力が大きい場合には、基礎梁の補強さえも必要になるなど、下準備に必要な手間と工期は膨大になる。
【０００６】
既存建物を免震構造化するためには、免震装置を取り付ける柱の恒久的な補強が必要となるが、上記特開平８ー３３８１０４号公報に記載されたように、新設又は既存のコンクリート柱の鉛直方向耐力を、ＰＣ鋼材を利用して導入する内向きの水平圧縮応力により強化する方法は、大地震によって破壊される心配のないように補強することを主な内容とし、免震装置を取り付ける免震構造化の技術思想を開示したものではない。
【０００７】
従って、本発明の目的は、免震装置を取り付けるべき既存柱に必要な恒久的な補強を、同柱に増打ちした補強コンクリートに水平内向きの締め付け力を発生するプレストレスを導入して既存柱と増打ちコンクリートとの摩擦係数を高めることによって行い、既存柱の軸力は増打ちコンクリートを介して安全に伝達させ、もって免震装置の取付けを容易に可能ならしめる、既存建物の免震構造化方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る既存建物の免震構造化方法は、
既存建物の免震装置を取り付けるべき柱１の躯体表面に目荒らし処理２を施す段階と、
前記柱１の免震装置の取り付け部位を除く上部と下部の外周に、アンボンド処理を施し半円状に形成したプレストレス導入用のＰＣ鋼線３を当該柱１の外周に約１８０°対称な配置に二つ組み合わせて１個の円形を形成するように配置してコンクリートの増打ちを行い、外周部分に約１８０°対称な配置で一対乃至複数対のジャッキ取り付け用リブ４ａを突設した形態の増打ちコンクリート４を構築する段階と、
前記増打ちコンクリート４が所定の強度を発現した後に、前記ＰＣ鋼線３を利用して円周方向にプレストレスを導入し既存柱１を増打ちコンクリート４で締め付ける段階と、
上下の増打ちコンクリート４、４の前記ジャッキ取り付け用リブ４ａの端面間に支保用ジャッキ５を設置し、同柱１が負担している軸力を前記支保用ジャッキ５に盛り替えて柱下部へ伝達させる段階と、
当該柱１の免震装置の取り付け部位を切除し、前記の切除部分へ免震装置６を取り付け、その後、当該柱１が負担している軸力を前記免震装置６が負担するように前記支保用ジャッキ５から荷重の盛り替えを行い、しかる後に前記支保用ジャッキ５は緩めて外す段階と、から成ることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載した発明に係る既存建物の免震構造化方法において、
柱１が負担している軸力を免震装置６が負担するように支保用ジャッキ５から荷重の盛り替えを行った後に、前記支保用ジャッキ５を緩めて外すと共に増打ちコンクリート４に対するＰＣ鋼線３によるプレストレスを解消し、増打ちコンクリート４はそのまま残存させるか、又は増打ちコンクリート４を撤去し、その後当該柱の外周に化粧を施すことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施形態及び実施例】
請求項１記載の発明に係る既存建物の免震構造化方法は、その手順の第１として、図１ａに示したように、既存建物において免震装置を取り付けるべき柱１の躯体表面に目荒らし処理２を施す。ここで言う目荒らし処理２は、後で打設される増打ちコンクリートとの付着性を可及的に高めるための手段であり、支圧効果の大きい凹凸を形成するのが好ましい。場合によってはインサートアンカーによりスタッドを突設した構成も好ましい。図１ｂは柱１の横断面が四角形であることを示している。
【００１３】
次に、図２は前記柱１において免震装置の取り付け部位を除く上部と下部の外周に、プレストレス導入用のＰＣ鋼線３を配置した増打ちコンクリート４を上下に構築した段階を示している。図２ｂは前記ＰＣ鋼線３が半円状（Ｕ字形状）に形成され、それを当該柱１の外周に約１８０°対称な配置に二つ組み合わせて１個の円形を形成したこと、及び同ＰＣ鋼線３の両端を矢印で示した接線方向へ等しく引っ張ることにより、増打ちコンクリート４をまるでタガを締めるが如く水平内向きに締め付けるプレストレスが導入され、もって柱１が負担する軸力を増打ちコンクリート１で伝達可能なまでに両者が一体化されることを示している。
【００１４】
前記プレストレスの導入を容易にするため、ＰＣ鋼線３はアンボンド処理を施したものとされる。また、前記プレストレスの導入は、増打ちコンクリート４が所定の強度を発現した後に行う。図２ａは、上下の増打ちコンクリート４にＰＣ鋼線３が各々上下方向に２段に配置された構成を示している。しかし、この例の限りではなく、ＰＣ鋼線は増打ちコンクリート４と柱１とをプレストレスによる締め付けで一体化させるのに必要な段数配置する。
【００１５】
図２ｂは増打ちコンクリート４の外周部分に約１８０°対称な配置で一対のジャッキ取り付け用リブ４ａ，４ａを突設した形態を示している。もっとも、ジャッキ取り付け用リブ４ａは１対の限りではなく、直交４方向に２対設けるなど必要に応じて更に多数対設けて実施する。
図３ａ，ｂは、上下の増打ちコンクリート４，４の端面間、特には柱１から比較的離れたジャッキ取り付け用リブ４ａ，４ａの部位に、支保用ジャッキ５を２本づつ設置し、各支保用ジャッキ５を働かせて当該柱１が負担している軸力を前記増打ちコンクリート４から支保用ジャッキ５へ盛り替えて柱下部へ伝達させる状態としたこと、及び当該柱１の免震装置の取り付け部位は切除した段階を示している。勿論、支保用ジャッキ５は２本づつに限らず、柱１の軸力を盛り替えるのに適切な本数を適切な配置で使用する。図３ａが特徴的に表現しているように、本発明の方法は、柱１の鉛直荷重負担の一時的な盛り替えを、あくまでも柱１が本来的に備えている耐力性能を前提として利用し、補完的に設けた増打ちコンクリート４に力の流れを迂回させるに過ぎず、他の建物構造要素（梁等）へは一切軸力を負担させないのである。従って、従来方法のように、建物の梁等を補強する必要がなく、また、軸力を一時的に負担する借受け支柱等を別途用意する必要もないのである。
【００１６】
図４は先に切除された柱１の空所へ免震装置６を取り付け、ボルト７で上下の増打ちコンクリート４と結合した段階を示している。
更に図５は免震装置６の取り付け後に、支保用ジャッキ５を緩めて当該柱１が負担している軸力を前記免震装置６が負担するように荷重の盛り替えを行い、その後前記支保用ジャッキ６は撤去した段階を示している。
【００１７】
以上で当該柱１に関する免震装置６の取り付け作業は終了である。その後は増打ちコンクリート４に働いているＰＣ鋼線３によるプレストレスを一旦解消させるが、そのまま増打ちコンクリート４は残存させる。次に予定される免震装置６の交換等のメンテナンスの便宜を考慮した結果である。もっとも、前記の考慮が必要でなければ、増打ちコンクリート４に対するＰＣ鋼線３によるプレストレスを解消させた後に、増打ちコンクリート４を撤去し、その後当該柱１の外周には前記免震装置６を目隠しする化粧を施して、既存建物の使用に便ならしめる方法も実施可能である。
【００１８】
いずれにしても、上記の方法で当該既存建物の全ての柱へ免震装置を取り付けることにより、同既存建物の免震構造化は完成するに至る。
【００１９】
【本発明が奏する効果】
本発明に係る既存建物の免震構造化方法は、柱を対象に実施されるから、既存の建物空間を有効利用して作業を進めることができ、地盤の掘削は必要でなく、山止め壁や地下水に対する配慮は一切無用である。そして、柱の軸力を仮受けする仮設物の用意は増打ちコンクリート以外には一切必要なく、梁の構造的強度を心配したり補強することなく、簡単に迅速に短工期で免震構造化を達成出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ａは既存建物の柱を目荒らし処理した段階を示す立面図、ｂはＡーＡ矢視断面図である。
【図２】 ａは既存建物の柱に増打ちコンクリートを設けた段階を示す立面図、ｂはＢーＢ矢視断面図である。
【図３】 ａは増打ちコンクリートの間にジャッキを設置し既存建物の柱の一部を切除した段階を示す立面図、ｂはＣーＣ矢視断面図である。
【図４】 ａは既存建物の柱の切除部分に免震装置を設置した段階を示す立面図、ｂはＤーＤ矢視断面図である。
【図５】 ａは既存建物の柱の切除部分に免震装置の取り付けを完成した段階を示す立面図、ｂはＥーＥ矢視断面図である。
【図６】 従来の免震構造化方法を示した断面図である。
【符号の説明】
１ 柱
２ 目荒らし処理
３ ＰＣ鋼線
４ 増打ちコンクリート
５ 支保用ジャッキ
６ 免震装置

Claims (2)

1. 既存建物の免震装置を取り付けるべき柱の躯体表面に目荒らし処理を施す段階と、
   前記柱の免震装置の取り付け部位を除く上部と下部の外周に、アンボンド処理を施し半円状に形成したプレストレス導入用のＰＣ鋼線を当該柱の外周に約１８０°対称な配置に二つ組み合わせて１個の円形を形成するように配置してコンクリートの増打ちを行い、外周部分に約１８０°対称な配置で一対乃至複数対のジャッキ取り付け用リブを突設した形態の増打ちコンクリートを構築する段階と、
   前記増打ちコンクリートが所定の強度を発現した後に、前記ＰＣ鋼線を利用して円周方向にプレストレスを導入し既存柱を増打ちコンクリートで締め付ける段階と、
   上下の増打ちコンクリートの前記ジャッキ取り付け用リブの端面間に支保用ジャッキを設置し、同柱が負担している軸力を前記支保用ジャッキに盛り替えて柱下部へ伝達させる段階と、
   当該柱の免震装置の取り付け部位を切除し、前記の切除部分へ免震装置を取り付け、その後、当該柱が負担している軸力を前記免震装置が負担するように前記支保用ジャッキから荷重の盛り替えを行い、しかる後に前記支保用ジャッキは緩めて外す段階と、
   から成ることを特徴とする、既存建物の免震構造化方法。
2. 柱が負担している軸力を免震装置が負担するように支保用ジャッキから荷重の盛り替えを行った後に、前記支保用ジャッキを緩めて外すと共に増打ちコンクリートに対するＰＣ鋼線によるプレストレスを解消し、増打ちコンクリートはそのまま残存させるか、又は増打ちコンクリートを撤去し、その後当該柱の外周に化粧を施すことを特徴とする、請求項１に記載した既存建物の免震構造化方法。

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