JP3884633B2 - 既存建物の制震・耐震補強構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は既存建物の制震・耐震補強構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、頻繁に発生する地震により、多くの建物が被害を受けている。このような地震に対処するため、新築の建物は耐震性を配慮した設計がなされている。一方、既存の建物の多くは耐震性が劣るため、後から制震・耐震補強構造に改築しているのが現状である。図５は、鉄筋コンクリート構造物の制震・耐震補強構造２２の一例を示したものであり、柱２３と梁２４とで囲まれた架構内２５に、制震用ブレース（または耐震用ブレース）２６を備えた鉄骨枠体２７が取り付けられている。この鉄骨枠体２７は、スタッドボルト２８と、柱２３および梁２４からのアンカー筋２９とが間隙部３０で重ね配筋され、ここにモルタル３１が充填されて取り付けられている。また制震用ブレース２６は、通常の耐震用ブレースに比べて、早期に地震エネルギーを吸収するため、周辺架構の小さな変形を鉄骨枠体２７を介して伝達する必要がある。一方、アンカー筋２９は径が細いので、周辺架構の小さな変形を伝達するには数多く設ける必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のアンカー筋は、柱および梁の仕上げモルタルをはつった後に、ドリルで掘った穴へ挿入するため、数多くのアンカー筋を設けると騒音・振動・粉塵が発生して、日常業務を行いながら施工するのが困難であった。そのため夜間工事、または一時的な移転が必要となり、工事費および工期が増加するという問題があった。
【０００４】
本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、日常業務を妨げることなく構築できる既存建物の制震・耐震補強構造を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するための手段である既存建物の制震・耐震補強構造は、コンクリート構造物の柱と梁とで囲まれた架構内に鉄骨枠体が設置され、該鉄骨枠体と、柱および梁との間に形成された間隙部には、鉄骨枠体側から突出されたスタッドボルトと、柱および梁側から突出された接続用コッターとが重ね配置されてモルタルが充填され、該接続用コッターはアンカー筋よりも大径な鋼管またはプレキャストコンクリートの円柱体であり、回転式のコアドリルで掘った、深さが柱筋および梁筋の手前までしかない孔に接着剤で固定されたことを特徴とする。またスタッドボルトと接続用コッターとの重ね部には、補強筋が配筋されたことを含む。また鉄骨枠体には、制震用ダンパー、制震用ブレース、耐震用鋼板、耐震用ブレースのいずれか一種以上が設けられたことを含むものである。
また既存建物の制震・耐震補強構造は、コンクリート構造物における柱と梁とで囲まれた架構内に変位依存型ダンパーを備えた鉄骨枠体が設置され、他の架構内には速度依存型ダンパーを備えた鉄骨枠体が設置され、前記鉄骨枠体と、柱および梁との間に形成された間隙部には、鉄骨枠体側から突出されたスタッドボルトと、柱および梁側から突出された接続用コッターとが重ね配置されてモルタルが充填され、該接続用コッターはアンカー筋よりも大径な鋼管またはプレキャストコンクリートの円柱体であり、回転式のコアドリルで掘った、深さが柱筋および梁筋の手前までしかない孔に接着剤で固定されたことを特徴とする。
【０００６】
制震用ダンパーまたは制震用ブレースは、早期に地震エネルギーを吸収するため、通常の耐震用ブレースに比べて、小さい変形でも周辺の架構と一体に挙動することが求められる。また接続用コッターはあと施工アンカーより剛性、耐力が大きいので、制震用ダンパーまたは制震用ブレースの取り付けに適しており、アンカー筋より施工本数が少なくなる。接続用コッターは回転式のコアドリルで掘った溝に挿入されるため、振動・騒音・粉塵の発生が少なく、日常業務の停止や、移転をせずに、居ながらの制震・耐震補強構造の施工が可能となる。接続用コッターは、その先端が柱筋または梁筋の手前までしか挿入されないので、鉄筋を傷めず、安全かつ短時間で取り付けられる。接続用コッターである鋼管またはプレキャストコンクリート柱体は、アンカー筋より大径で、１本あたりの剛性・耐力が増すため、仕上げモルタルをはつらなくても十分な補強効果を得ることができる。スタッドボルトと接続用コッターとの重ね部に配筋された補強筋により、間隙部に充填されたモルタルを補強することができる。接続用コッターにより、鉄骨枠体が周囲のコンクリート構造物の躯体へ剛強に接合されるため、制震用ダンパーまたは制震用ブレースには様々な特性をもつダンパーが使用できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の既存建物の制震・耐震補強構造の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。この既存建物は、図１に示すように、鉄筋コンクリート構造物または鉄骨鉄筋コンクリート構造物であり、この構造物における柱２と梁３とで囲まれた架構内４に鉄骨枠体５を設置して制震・耐震補強構造１としている。
【０００８】
この鉄骨枠体５の内側には、低降伏点鋼の制震用ブレース６、またはオイルダンパーなどの制震用ダンパー、耐震用鋼板、耐震用ブレース（いずれも図示せず）が設置して構成されている。この鉄骨枠体５と、柱２および梁３との間に形成された間隙部７には、鉄骨枠体５から突出したスタッドボルト８と、柱２および梁３から突出した接続用コッター９とが重ね配置されている。また、このスタッドボルト８と接続用コッター９との重ね部には、補強筋１０であるスパイラル筋が配筋されて、間隙部７に充填されたモルタル１１を補強している。
【０００９】
接続用コッター９は、鋼管またはプレキャストコンクリートの円柱体であり、回転式のコアドリルで柱２および梁３に掘った孔１２へ挿入されて、接着剤１３で固定されている。この孔１２は深さが柱筋１４および梁筋１５の手前までしかないため、これらの鉄筋１４、１５を傷付けず、かつ騒音・振動・粉塵を発生させずに形成することができる。また鋼管などの接続用コッター９は、アンカー筋よりも大径で、１本あたりの剛性および耐力が大きいので、仕上げモルタル１６をはつらず、かつアンカー筋よりも少ない本数で十分な補強効果を得ることができる。
【００１０】
図４は、間隙部７に配筋された他の補強筋１０を示したものであり、（１）は４本の軸筋１７の周りにスパイラル筋１８または閉鎖型鉄筋１９を配筋したものである。一方、同図の（２）は、接続用コッター９の両側に配筋した軸筋１７間にはしご筋２０を配筋したものである。これらは鉄骨枠体５の大きさや間隙部７の幅によって使い分けるが、いずれもモルタル１１を十分に補強して、鉄骨枠体５と柱２および梁３との一体性を強化する。
【００１１】
また、上記の制震・耐震補強構造１の他に、上記の架構内４に、低降伏点鋼等の変位依存型ダンパーを備えた鉄骨枠体５を設置し、その他の架構内４にはオイルダンパー等の速度依存型ダンパーを備えた鉄骨枠体５を設置した制震・耐震補強構造を構築することもできる。また、前記鉄骨枠体５と、柱２および梁３との間に形成された間隙部７には、前記と同様に、鉄骨枠体５側から突出されたスタッドボルト８と、柱２および梁３側から突出された接続用コッター９とが重ね配置され、かつモルタル１１が充填されている。このようにタイプの異なるダンパーを一つの構造物に併存すると、地震によるどのような力にも対応することができるようになる。
【００１２】
【発明の効果】
接続用コッターはあと施工アンカーより剛性、耐力が大きいので、制震用ダンパーまたは制震用ブレースの取り付けに適しており、アンカー筋より施工本数が少なくなる。
【００１３】
接続用コッターは回転式のコアドリルで掘った溝に挿入されるため、振動・騒音・粉塵の発生が少なく、日常業務の停止や、移転をせずに、居ながらの制震・耐震補強構造の施工が可能となる。
【００１４】
接続用コッターにより、鉄骨枠体が周囲のコンクリート構造物の躯体へ剛強に接合されるため、制震用ダンパーまたは制震用ブレースには様々な特性をもつダンパーが使用できる。
【００１５】
接続用コッターは、その先端が柱筋または梁筋の手前までしか挿入されないため、鉄筋を傷めることなく、安全かつ短時間で取り付けられる。
【００１６】
接続用コッターである鋼管またはプレキャストコンクリート柱体は、アンカー筋より大径で、１本あたりの剛性・耐力が増すため、仕上げモルタルをはつらなくても十分な補強効果を得ることができる。
【００１７】
スタッドボルトと接続用コッターとの重ね部に配筋された補強筋により、間隙部に充填されたモルタルを補強することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】既存建物の制震・耐震補強構造の断面図である。
【図２】（１）は図１のＡ−Ａ線断面図、（２）は鋼管の断面図である。
【図３】（１）は図１のＢ−Ｂ線断面図、（２）は（１）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図４】（１）および（２）は他の補強筋を配筋した間隙部の断面図である。
【図５】従来の既存建物の制震・耐震補強構造の断面図である。
【符号の説明】
１、２２ 制震・耐震補強構造
２、２３ 柱
３、２４ 梁
４、２５ 架構内
５、２７ 鉄骨枠体
６、２６ 制震用ブレース
７、３０ 間隙部
８、２８ スタッドボルト
９ 接続用コッター
１０ 補強筋
１１、３１ モルタル
１２ 孔
１３ 接着剤
１４ 柱筋
１５ 梁筋
１６ 仕上げモルタル
１７ 軸筋
１８ スパイラル筋
１９ 閉鎖型鉄筋
２０ はしご筋
２９ アンカー筋

Claims (4)

1. コンクリート構造物の柱と梁とで囲まれた架構内に鉄骨枠体が設置され、該鉄骨枠体と、柱および梁との間に形成された間隙部には、鉄骨枠体側から突出されたスタッドボルトと、柱および梁側から突出された接続用コッターとが重ね配置されてモルタルが充填され、該接続用コッターは、アンカー筋よりも大径な鋼管またはプレキャストコンクリートの円柱体であり、回転式のコアドリルで掘った、深さが柱筋および梁筋の手前までしかない孔に接着剤で固定されたことを特徴とする既存建物の制震・耐震補強構造。
2. スタッドボルトと接続用コッターとの重ね部には、補強筋が配筋されたことを特徴とする請求項１に記載の既存建物の制震・耐震補強構造。
3. 鉄骨枠体には、制震用ダンパー、制震用ブレース、耐震用鋼板、耐震用ブレースのいずれか一種以上が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の既存建物の制震・耐震補強構造。
4. コンクリート構造物における柱と梁とで囲まれた架構内に変位依存型ダンパーを備えた鉄骨枠体が設置され、他の架構内には速度依存型ダンパーを備えた鉄骨枠体が設置され、前記鉄骨枠体と、柱および梁との間に形成された間隙部には、鉄骨枠体側から突出されたスタッドボルトと、柱および梁側から突出された接続用コッターとが重ね配置されてモルタルが充填され、該接続用コッターは、アンカー筋よりも大径な鋼管またはプレキャストコンクリートの円柱体であり、回転式のコアドリルで掘った、深さが柱筋および梁筋の手前までしかない孔に接着剤で固定されたことを特徴とする既存建物の制震・耐震補強構造。

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