JP3985574B2 - 耐震補強構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、既存建物の外側に補強架構を増設して当該既存建物の耐震性を向上させるための耐震補強構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
先の阪神大震災を契機とした建物に対する耐震性の要請の高まりから、特に旧来の建築基準法に則って設計された建物や老朽化が懸念される建物等の各種の既存建物に対して、その躯体を補強することにより耐震性を向上させる様々な耐震補強工法が実施されている。
ところで、従来の耐震補強のうち、柱梁架構の構面内に鉄骨ブレースや鉄筋コンクリート造の耐震壁を増設する場合には、補強後に建物内部の使用に新たな制約が生じるとともに、工事がもっぱら既存建物の内部となるために、改修期間中は建物内部の使用ができなくなり、通常業務に支障を来すという問題点がある。
【0003】
そこで、これを解決する耐震補強として、上記既存建物の外周に沿って補強架構を配設し、これと柱梁架構とを一体化させる耐震補強工法が提案されている。図7は、従来のこの種の工法によって耐震補強された既存建物の一部分を示す断面図で、この耐震補強工法は、既存建物の鉄筋コンクリート造の柱梁架構1の外周部に、鉄骨柱と鉄骨梁とからなる鉄骨架構2を配設し、この鉄骨架構2のウエブ2aにスタッドボルト3を植設するとともに、既存建物の柱梁架構1側にも、スタッドボルト3間に位置するようにあと施工アンカーボルト4を植設し、さらに鉄骨架構2と柱梁架構1との間の空間に、所定の配筋5を施してモルタル6を充填・固化させることにより、鉄骨架構2を既存建物の柱梁架構1に一体化させたものである。
【0004】
上記構成からなる耐震補強によれば、既存建物へあと施工アンカーボルト4を植設する際に、柱梁架構1内の鉄筋が障害となって位置精度が悪くなった場合においても、最終的に鉄骨架構2と既存の柱梁架構1との間にモルタル6を打設することによって両者を一体化させているために、精度管理の観点からは施工が容易であるという利点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の耐震補強にあっては、上記モルタル6を打設するために、両者間の目地7の処理を含めて作業に多くの手間を要するとともに、充填・固化の期間を要するために、全体として工期が長くなるという問題点がある。また、モルタル6により既存建物の柱梁架構1の外面を汚損し易く、しかも既存建物の柱梁架構1との接合部のモルタル6が、大地震時に脆性的に破壊され易いために、上記接合面での変位ずれによって所望の補強効果が発揮されなくなるおそれもある。加えて、鉄骨架構2の配置上の制約等の理由により、柱梁架構1との間の目地7が大きくなると、スタッドボルト3とあと施工アンカーボルト4間の重複部分が無くなってしまい、この結果両者の接合部における剛性が低下してしまうという問題点がある。
【0006】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、施工が容易であるとともに、補強架構と既存建物の柱梁架構との間の目地が大きくなった場合においても、両者の接合部において優れた強度と靭性とを得ることができる耐震補強構造を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の本発明に係る耐震補強構造は、既存建物の柱梁架構に補強架構を固定することにより当該既存建物の耐震性を高める耐震補強構造において、上記柱梁架構に打設したあと施工アンカーボルトを介して連結用鋼材を固定し、この連結用鋼材に上記補強架構を固定してなり、上記連結用鋼材は、一のフランジとウエブとを有する断面T形に形成され、上記フランジが上記アンカーボルトを介して上記柱梁架構の外面に固定されるとともに、上記ウエブを上記柱梁架構の外方に延出させ、上記補強架構は、H形鋼からなる柱および梁を有し、当該柱および梁のフランジ面を、上記連結用鋼材の上記柱梁架構の外方に延出する上記ウエブに当接させてボルト結合されていることを特徴とするものである。
【0009】
さらに、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、上記連結用鋼材の上記フランジには、上記アンカーボルトの外径よりも大径の位置調整穴が穿設され、かつ上記フランジと上記アンカーボルトの頭部に螺合されたナットとの間には、上記ナットの外径よりも小径に形成されて上記アンカーボルトが挿通されるボルト挿通孔が形成され、かつ上記フランジの位置調整穴を塞ぐ座金が介装されるとともに、当該座金が上記フランジに接合されていることを特徴とするものである。
【0010】
請求項1または2に記載の本発明に係る耐震補強構造によれば、既存建物の鉄筋コンクリート造の躯体に、あと施工アンカーボルトを介して連結用鋼材を固定し、この連結用鋼材に補強架構を固定しているので、従来のように両者の接合にモルタルを充填等する必要がない。この結果、施工に際して既存建物を汚損する虞がなく、かつその手間が大幅に低減するとともに、併せて工期の短縮化を図ることが可能になる。
【0011】
また、補強架構は、鋼製の連結用鋼材を間に介して既存建物の躯体に固定されているので、補強架構と既存建物の柱梁架構との間の目地が大きくなった場合においても、上記連結用鋼材によって両者の接合部に優れた強度と靭性を得ることができ、よってモルタルを用いた場合のように大地震時に脆性的な破壊を生じる虞がないために耐震性にも優れる。
【0012】
また、一のフランジとウエブとを有する断面T形に形成されたものを使用しているために、汎用のH形鋼の一方のフランジを切断することにより、容易に当該連結用鋼材を得ることができるために経済的である。
【0013】
さらに、請求項2に記載の発明によれば、既存建物の躯体にあと施工アンカーボルトを打設する際に、躯体内の鉄筋が障害となって位置精度が悪くなった場合においても、連結用鋼材のフランジに大径の位置調整穴を穿設しているので、当該位置調整穴によって上記アンカーボルトの位置ずれを吸収することができる。加えて、上記フランジとアンカーボルトの頭部に螺合されたナットとの間に座金を介装しているので、最終的にこの座金を上記フランジに接合して上記位置調整穴を塞ぐことにより、所望の強度を確保することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1〜図6は、本発明の耐震補強構造の一実施形態を示すもので、図中符号10、11が各々既存建物の鉄筋コンクリート造の柱および梁である。そして、これら柱10および梁11によって構成された既存建物の躯体の外面側に、耐震補強となる鉄骨造の補強架構が配設されている。
この補強架構は、既存建物の柱10および梁11に対向するように配置されたH形鋼からなる柱12,梁13およびブレース14によって構成されたもので、ブレース14と柱12および梁13との接合部分には、架構全体の剛性を高めるためのガセットプレート、ブラケット等の補強材15が一体的に接合されている。
【0015】
そして、上記補強架構の柱12および梁13は、それぞれ連結用鋼材16によって既存建物の柱10および梁11に固定されている。
この連結用鋼材16は、H形鋼の一方のフランジを切断することによって形成された一のフランジ16aとウエブ16bとを有する断面T形のもので、フランジ16aが既存建物の柱10または梁11側に配置されている。他方、上記柱10および梁11における連結用鋼材16の取付位置には、それぞれ複数本のあと施工アンカーボルト17が打設されている。そして、上記フランジ16aには、上記あと施工アンカーボルト17の頭部が挿通される位置調整穴18が穿設されている。ここで、上記位置調整穴18は、柱10または梁11内の鉄筋が障害となってあと施工アンカーボルト17の位置精度が悪くなった場合においても、当該誤差を吸収することが可能となるように、当該あと施工アンカーボルト17の外径よりも充分に大径に形成されている。
【0016】
また、上記フランジ16aとあと施工アンカーボルト17の頭部に螺合されたナット19との間には、座金20が介装されている。この座金20は、上記位置調整穴18を塞ぐためのもので、その中央部にはあと施工アンカーボルト17の外径より僅かに大径のボルト挿通孔21が形成されている。
そして、連結用鋼材16は、フランジ16aと柱10または梁11との間にグラウト22が注入・固化され、位置調整穴18に挿通されたあと施工アンカーボルト17の頭部に螺合されたナット19が締め付けられるとともに、さらに座金20が溶接26によって当該フランジ16aに接合されることにより、上記柱10または梁11に固定されている。
【0017】
他方、連結用鋼材16のフランジ16aから上記柱10または梁11の外方に延出するウエブ16bに、上記補強架構が固定されている。すなわち、上記ウエブ16bおよびこれと対向する補強架構の柱12または梁13のフランジ12aまたは13aが、互いに高力ボルト23およびナット24によって一体的に結合されている。なお、図中符号25は、連結用鋼材16の長手方向に所定間隔をおいてフランジ16aとウエブ16b間に接合された補強用のリブプレートである。
【0018】
上記構成からなる耐震補強構造を施工するには、予め補強架構を固定すべき既存建物の柱10および梁11の所定箇所に、複数本のあと施工アンカーボルト17を打設しておく。次いで、連結用鋼材16をあと施工アンカーボルト17に臨ませ、位置調整穴18内に上記あと施工アンカーボルト17の頭部を挿通させて位置決めを行った後に、当該連結用鋼材16のフランジ16aと柱10または梁11との間にグラウト22を注入して固化させる。次いで、あと施工アンカーボルト17の頭部に座金10を介装させてナット19を締め付けることにより、連結用鋼材16を、あと施工アンカーボルト17を介して既存建物の柱10または梁11に固定する。次いで、この連結用鋼材16のウエブ16bに補強架構の柱12のフランジ12aまたは梁13のフランジ13aを臨ませ、両者を高力ボルト23およびナット24によって一体的に緊結する。
【0019】
以上のように、上記構成からなる耐震補強構造によれば、既存建物の鉄筋コンクリート造の柱10および梁11に、あと施工アンカーボルト17を介して連結用鋼材16を固定し、この連結用鋼材16に柱12および梁13等によって構成された補強架構を固定しているので、従来のように両者の接合にモルタルを充填等する必要がない。このため、既存建物の柱10や梁11等を汚損する虞がなく、かつ施工の手間が大幅に低減するとともに、併せて工期の短縮化を図ることができる。
【0020】
また、補強架構は、鋼製の連結用鋼材16を間に介して既存建物の柱10および梁11に固定されているので、補強架構と既存建物の柱梁架構との間の目地が大きくなった場合においても、連結用鋼材16によって両者の接合部に優れた強度と靭性を得ることができ、よってモルタルを用いた場合のように大地震時に脆性的な破壊を生じる虞がないために耐震性にも優れる。加えて、上記連結用鋼材16として、汎用のH形鋼の一方のフランジを切断除去した断面T形の鋼材を用いているので、経済的でもある。
【0021】
さらに、連結用鋼材16のフランジ16aにあと施工アンカーボルト17の外径よりも大径の位置調整穴18を穿設しているので、既存建物の柱10または梁11にあと施工アンカーボルト17を打設する際に、内部の鉄筋が障害となって位置精度が悪くなった場合においても、上記位置調整穴18によって上記アンカーボルト17の位置ずれを吸収することができる。しかも、フランジ16aとアンカーボルト17の頭部に螺合されたナット19との間に座金20を介装しているので、最終的にこの座金20をフランジ16aに溶接26して位置調整穴18を塞ぐことにより、所望の強度を確保することができる。
【0022】
なお、上記実施の形態においては、連結用鋼材16として、フランジ16aとウエブ16bとからなるT形の鋼材を用いた場合についてのみ説明したが、これに限定されるものではなく、既存建物の躯体に打設されたあと施工アンカーボルトとによって固定することができ、かつ補強架構とも連結可能な鋼材であれば、各種形状のものを適用することが可能である。
【0023】
また、上記実施の形態においては、単に補強架構を既存建物の柱10および梁11に一体的に固定した場合についてのみ示したが、これに限るものではなく、補強架構も相応の自重を有するため、仮に既存建物の基礎に余裕がない場合には、上記補強架構の下部に新設基礎を設けて当該補強架構を支承するようにすれば一層好適である。
さらに、補強架構の構造としても、上述した柱12、梁13およびブレース14等によって一体に構成したものの他、別途ダンパを介装したもの等、各種構造のものが適用可能である。
【0024】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1または2に記載の本発明に係る耐震補強構造によれば、従来のように両者の接合にモルタルを充填等する必要がないために、既存建物を汚損する虞がなく、かつ施工の手間を大幅に低減することができる結果工期の短縮化を図ることが可能になるとともに、補強架構と既存建物の柱梁架構との間の目地が大きくなった場合においても、上記連結用鋼材によって両者の接合部に優れた強度と靭性を得ることができ、よってモルタルを用いた場合のように大地震時に脆性的な破壊を生じる虞がないために耐震性にも優れる。
【0025】
また、特に汎用のH形鋼の一方のフランジを切断することにより容易に当該連結用鋼材を得ることができ、経済性に優れるとともに、さらに請求項2に記載の発明によれば、既存建物の躯体にあと施工アンカーボルトを打設する際に、躯体内の鉄筋が障害となって位置精度が悪くなった場合においても、容易にその位置ずれを吸収することができ、かつ所望の強度を確保することができるといった効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の耐震補強構造の一実施形態を示す正面図である。
【図2】 図1のII―II線視断面図である
【図3】 図1のIII―III線視断面図である。
【図4】 図3の要部の拡大図である。
【図5】 図4のV―V線視図である。
【図6】 図5の座金部分の拡大図である。
【図7】 従来の耐震補強構造を示す横断面図である。
Claims (2)
- 既存建物の柱梁架構に補強架構を固定することにより当該既存建物の耐震性を高める耐震補強構造において、
上記柱梁架構に打設したあと施工アンカーボルトを介して連結用鋼材を固定し、この連結用鋼材に上記補強架構を固定してなり、
上記連結用鋼材は、一のフランジとウエブとを有する断面T形に形成され、上記フランジが上記アンカーボルトを介して上記柱梁架構の外面に固定されるとともに、上記ウエブを上記柱梁架構の外方に延出させ、
上記補強架構は、H形鋼からなる柱および梁を有し、当該柱および梁のフランジ面を、上記連結用鋼材の上記柱梁架構の外方に延出する上記ウエブに当接させてボルト結合されていることを特徴とする耐震補強構造。 - 上記連結用鋼材の上記フランジには、上記アンカーボルトの外径よりも大径の位置調整穴が穿設され、かつ上記フランジと上記アンカーボルトの頭部に螺合されたナットとの間には、上記ナットの外径よりも小径に形成されて上記アンカーボルトが挿通されるボルト挿通孔が形成され、かつ上記フランジの位置調整穴を塞ぐ座金が介装されるとともに、当該座金が上記フランジに接合されていることを特徴とする請求項1に記載の耐震補強構造。
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