JP4024449B2 - Seismic isolation method for existing buildings - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既存建物の免震化工法に関し、特に、切断した既設柱の間に免震装置を安全確実に設置する既存建物の免震化工法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、既存建物に対する耐震補強対策が積極的に適用されており、このために既存建物の免震構造化技術の提案が数多くなされている。
すでに提案されている既存建物の免震構造化技術は、大きく分けると、ジャッキを用いて既存建物をジャッキアップしながら上部構造体と切断した基礎部に免震装置を挿入、設置し、ジャッキダウンさせることで免震構造化する方式と、ジャッキを用いずに既設柱の周囲に補強用の支持体を介在させることで上部構造体を支持しながら基礎部に免震装置を挿入、設置し、その後に、補強用の支持体を切断除去することで免震構造化する方式に分類することが出来る。
【0003】
上記ジャッキ方式は、特開平2―20767号公報に記述されているように、最初に、既存建物の支持杭を掘り出し、その周囲に仮受けサポートを建て込んで、この仮受けサポートの上部にジャッキを設置し、仮受けサポート上のジャッキをジャッキアップすることで支持杭の軸力を仮受けサポートに盛り替えている。
【0004】
軸力を盛り替えた後の作業は、軸力が開放された支持杭を解体して、支持杭に変わる鉄骨柱を建てることで鉄骨柱と既存建物との間に免震装置を設置し、その後にジャッキダウンすることで仮受けサポートの軸力を鉄骨柱に盛り替えして、既存建物を免震構造化する工程が代表的である。
しかし、この方式では建物を支持する杭に免震装置を設置するために、杭が露出するまで地盤を掘削することが必須になっており、山止め壁の構築や排水処理の処置のように大掛かりな困難な作業を必要とし、特に、柱が負担する軸力が過大な場合には基礎梁の補強さえも必要になる等の下準備に膨大な手間と長期の工期を要する問題点を抱えている。
【0005】
又、既存建物の柱を切断して免震構造化を図ろうとする方式も提案されている。しかしながら、いずれの方式も上部構造体の荷重を一時的に支持する必要があることから、スラブの上にジャッキを設定して、この上に支持支柱を配置することになり、支持支柱は座屈を避けながら上部構造体の荷重を軸力として受けなければならない。このために、相応の強度を持った嵩張った構造にならざるを得なくなっている。さらに、この支持支柱は建物の免震化の後は不要であり、かえって邪魔になることから切除することが必要になって、除去費用を要することになる。
【0006】
一方、ジャッキを用いない例としては、特開平9―100634号公報に示されている方式がある。
この方式では、既存柱51の表面仕上げを撤去し、既存柱51の切断する部分を除く上下部分に耐力に応じた埋め込みアンカージベル52、53を取り付けて置き、その外周にスタッドジベル54やグラウト仕切り板55を付設した柱巻き補強鋼板56を溶接付けで包み込んでいる(図11参照)。次いで、上下のスタットジベル54を配した部分にグラウトモルタルを注入硬化させ、既設柱51の中間部57をダイヤモンドチェーンカッターで切断して免震装置の設置部分を除去し(図12参照)、免震装置58を組み込んで既設柱51に挿入してから免震装置58の上下部分にグラウトモルタル注入のために開口部分を押え板59で塞いでいる(図13参照)。しかる後に、免震装置の上下部分にグラウトモルタルを注入し、硬化を待ってから柱巻き鋼板56をCUT線に沿って切断して免震装置付き既設柱60を完成している(図14参照)。
【0007】
しかし、この方式では、柱巻き鋼板に施工時には支柱と型枠との機能を求めており、免震構造化の後には、コンクリート構造の主筋やせん断補強筋の役目を負担させているために、以下のような問題点を抱えている。
▲1▼ 上部構造を支えるために鋼鈑は厚いものに成り、重量が嵩んで運搬及び組み立てに人手だけでは処理できない困難さがある。
▲2▼ 鋼鈑の柱切断位置や増打コンクリートの打設開口を、予め切欠いて置く必要があるために、特殊な鋼鈑になってコスト上昇を招くことになる。
▲3▼ 鋼鈑と既存柱間の狭隘部に増打コンクリートを受けるために、せき板を設けなければならない。
▲4▼ 独立柱の場合には、容易に柱巻き鋼板をセットできるが、角柱や外壁等の壁に連なる柱の場合には柱巻き鋼板の取り付けが困難である。
▲5▼ 柱巻き鋼板の合わせ目を溶接しなければならない。
▲6▼ 免震装置取り付け後に、余分な鋼鈑は切除するために費用を要することになる。
▲7▼ 露出している柱巻き鋼板は、防火上表面に耐火被覆を施す必要がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の状況に鑑みてその改善を図っているものであり、上部荷重を支持するためにスラブと既設柱に取り付く梁との間に配置する支柱を、軸径の小さいものにしても座屈を起さずに施工を遂行できると共に、免震構造化後にも耐火被覆の必要性や除去する切除量が少ない既存建物の免震化工法を提供している。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明による既存建物の免震化工法は、既設柱の外周面と所定の距離を保ってスラブと既設柱に取り付く梁との間に上部荷重支持支柱を配置する段階と、既設柱の免震装置を取り付ける切断位置を除いた上部荷重支持支柱の少なくとも上方を囲んで増打コンクリートを打設する段階と、免震装置の取付位置に該当する既設柱を切断する段階と、既設柱の切断個所に免震装置を挿入し、免震装置を切断された既存柱に固定する段階と、上記上部荷重支持支柱の増打コンクリートからの露出部を切断して上部荷重を免震装置に移行する段階から構成している。
これによって、上部荷重支持支柱は、増打コンクリートのせん断補強筋で一体に補強してから上部荷重を受けられることから、その軸径を小さく抑えても座屈を防止できることになり、施工時の取り扱いが容易になる。又、免震構造化を完成した後においても上部荷重支持支柱の切断個所を小さくできると共に耐火処置を不要にしている。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明による既存建物の免震化工法は、既設柱の外周面と所定の距離を保って、スラブと既設柱に取り付く梁との間に上部荷重支持支柱を配置し、既設柱の免震装置を取り付ける切断位置を除いた上部荷重支持支柱の上方もしくは上方と下方を囲んで増打コンクリートを打設してから、免震装置の取付位置に該当する既設柱を切断している。次いで、既設柱の切断個所に免震装置を挿入して免震装置を切断された既存柱に固定しており、上記上部荷重支持支柱が増打コンクリートの間に残って露出されている部分を切断して上部荷重を免震装置に移行させる工程から構成されている。
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0011】
図1乃至7は、本発明による既存建物の免震化工法の施工手順を示している。
図1では、施工の準備を行っており、既設柱1の全長にわたり、仕上げをモルタルと共に撤去し、表面の目荒らしを行っている。尚、建物の外周部に位置する既存柱については、柱外面より1mの範囲の壁をはつり取るようにしている。
次いで、柱を切断する際にダイヤモンドワイヤソーの回転スペースを確保する目的で、既存柱1のコア抜き2を行うが、後述の作業では、既存柱の切断部を撤去・搬出する際に切断片を分割して軽量化すると作業性が向上することから、柱を水平方向に2ヶ所で切断するだけでなく、この水平切断面の間で鉛直方向にも2ヶ所切断するようにしている。
【0012】
コア抜きは、あらかじめ、2ヶ所×2段の計4ヶ所で行っているが、免震装置を既設柱1の中間部に設置するために、図1(a)に示すようにスラブ上に既設柱1‘を残して置く場合と、図1(b)に示すように免震装置をスラブと既設柱1の下端部との間に設置するために、スラブ上には既設柱1’を残さない場合があり、それぞれのケースに合わせて図示のようにコア抜きの位置を変えることになる。
尚、この際に柱・梁接合部にもフープ筋用のコア抜き3を行っておくことは、増打コンクリートの作業性を向上させることになる。
【0013】
図2では、スラブと既設柱に取り付く梁との間に上部荷重支持支柱を配置する工程を示している。
以下の工程は、免震装置を既設柱の中間部に設置するものとして説明するものであり、図示のように、既存柱の外周面から所定の間隔を確保して、スラブ4と既設柱に取り付く梁8との間に、内部にコンクリートを充填した角形鋼管から成る上部荷重支持支柱6を配置するために、スラブ4上に調整用のフラットジャッキ5を配置している。
このフラットジャッキ5は地中梁の上部に位置するように留意し、上部荷重を支持するために手押し水圧ポンプ等を利用して上部荷重支持支柱6を押し上げて固定する。上部荷重支持支柱6の本数は、当該柱に取り付く梁の本数と同数とし、上部荷重支持支柱6の天端にはプレート7を取り付けておき、上階の梁下端に密着させるが、密着しない場合は、必要に応じて無収縮モルタルの注入、キャンバー設置を行って、梁8の下端と上部荷重支持支柱6を密着させるようにしている。
そして、免震装置をスラブと既設柱1の下端部との間に設置する場合には、上記上部荷重支持支柱6の下端部分が、切除して撤去されるまでフラットジャッキ5と共に露出された状態に置かれるものであり、免震装置を設置した後にフラットジャッキを降下させて、上部荷重支持支柱6を開放状態にするものであるから、ジャッキダウン可能な状態に維持しておく必要がある。
【0014】
さらに、上記実施の形態では上部荷重支持支柱6の下部にフラットジャッキ等を介在させているが、これらのジャッキアップは必須のものでなく、スラブ4の上に上部荷重支持支柱6を直接配置し、その下端に無収縮モルタルを注入することで、スラブ4と上部荷重支持支柱6の下端を密着させるようにしても所望の機能を発揮させることができる。
即ち、スラブと上階の梁下端との間に上部荷重支持支柱6を無収縮モルタル等によって固定すると、上述したダイヤモンドワイヤソーの回転スペースを確保するために施工してある既存柱のコア抜きによって、既存柱から上部荷重支持支柱への軸力の盛り替えは、既存柱の切断に従って上下スラブ間での小さな移動の範囲で支障なく施工できるものである。
【0015】
図3では、増打コンクリートの配筋(a)と、型枠建て込み及び増打コンクリートの打設(b)を行う工程を示している。
増打部の縦筋は、曲げ補強筋として、免震装置を設置する階のスラブ4と上側の既設スラブ9と梁10内に樹脂アンカー11で定着する。増打部のフープ筋12は、後の工程で免震装置を設置するために撤去する部分を除いて、高強度スパイラルフープ筋を4本の上部荷重支持支柱6が4隅に位置するように巻き立て配筋する。柱・梁接合部は梁を貫通して割フープ13を配筋後、溶接して一体化する。
【0016】
次いで、既設柱1の上下における増打部分について、型枠14、15を建て込み、免震装置上部架台配筋用のアンカー16を所定の位置にセットしてから増打コンクリート18、18’の打設を行っている。
これによって、上部荷重支持支柱6は、免震装置を設置するために撤去する部分を除いて増打コンクリート18、18’内にフラットジャッキを含めて埋め込まれた状態で設定され、増打コンクリート18、18’が所定の強度を発現するまで養生されると、増打コンクリートの縦主筋と同様にフープ筋12で補強された強固な状態を保持することになる。
尚、アンカー16は、既存柱の切断がし易いように機械式継手方式にしており、既設柱の上方の増打部分に対するコンクリートは圧入工法によって打設し、上階のスラブ下まで確実に充填させている。
【0017】
又、本実施の形態では、免震装置を既設柱1の中間部に設置するように既設柱1の下方部分を切断してスラブ上に既設柱1’を残しているが、上述のように免震装置をスラブ上に直接設置する場合には、上部荷重支持支柱6の下部に対する増打部のフープ筋12の配筋、型枠15の建て込み及びコンクリート18’の増打が省略されて、フラットジャッキ等を介在させた上部荷重支持支柱6の下部は露出されたままの状態になる。
【0018】
図4では、免震装置を設置するために、切り取り位置にある既存柱の1部を撤去する工程を示している。
上述のように、既設柱1の下方の中間部分を切断してスラブ上に既設柱1’を残している場合には、上部荷重支持支柱6の下部に対する増打部のフープ筋12の配筋、型枠15の建て込み及びコンクリート18’の増打が施工されるので、上部荷重支持支柱6はフラットジャッキによって押し上げられるかスラブ4と梁8とに密着した状態で増打コンクリートに保持されている。従って、既存柱1が負担していた長期軸力の1部は上部荷重支持支柱6によって部分的に分担されている状態を形成している。
そこで、既存柱1の切り取り位置にダイヤモンドワイヤソーをセットし、柱を鉛直・水平の順で切断し、分割して軽量化した切断片を撤去する。既存柱の切断で、既存柱1が負担していた長期軸力は上部荷重支持支柱6に盛り替えられて、上部荷重の全てを上部荷重支持支柱6が支持する状態になる。
【0019】
一方、免震装置をスラブ4上に直接配置する場合には、コンクリート18’の増打が省略されて、フラットジャッキ等を介在させた上部荷重支持支柱6の下部は露出されたままの状態にある。そこで、本実施の形態の場合には、フラットジャッキを再度ジャッキアップして上部荷重支持支柱6を上方向に押し上げることも可能になるので、必要に応じて既設柱1が負担している上部荷重を軽減することもできる。従って、ダイヤモンドワイヤソーによる既存柱1の切り取りを押圧力が除去された状態で行えることから、既存柱の切断と分割撤去は極めて円滑に施工することが可能になる。
【0020】
以上のように、既存柱の切断と撤去は上述したいずれかの方法で施工されることになるが、いずれの場合でも、本発明では上部荷重支持支柱6の大部分が増打コンクリート18もしくは18’の中に補強された状態で保持されており、単独で露出している部分は、免震装置を設置するための切断面の間隙に残された狭い部分のみであるから、軸径の小さい上部荷重支持支柱6に対して上部荷重の盛り替えが行われても、これによって上部荷重支持支柱6の座屈は殆ど発生することがない。
【0021】
図5では免震装置の架台の配筋(a)と、型枠建て込み及び増打コンクリートの打設(b)を行う工程を示している。
免震装置の架台20は、鉄筋コンクリートで増打コンクリート18’で強化された既存柱1’の切断面もしくはスラブ4の上に構築されるが、必要に応じて架台の鉄筋を、増打コンクリートで強化された下方の既存柱1’もしくはスラブ4や地中梁内に樹脂アンカーで定着したうえで、 図5(a)に示すようにかご型に配筋21を行っている。次いで、免震装置設置用の下部べースプレート17を所定のレベルにセットし溶接で仮止めしてから、図5(b)に示すように架台の型枠22を建て込んで架台20を形成するためのコンクリート23を打設している。
この際には、下部ベースプレート17の下部に空隙が生じないように圧入工法で確実に充填して、コンクリートが所定の強度を発現するまで養生する。
【0022】
図6では、免震装置を下部ベースプレートにセットして、増打コンクリートで強化された上方の既存柱に免震装置を結合する工程を示している。
この工程では、上部ベースプレート24を取り付けた免震装置25を下方の既存柱1’に構築された下部ベースプレート17にセットする。そして、免震装置上部架台26の鉄筋をコンクリート増打部18に機械的に定着してかご型に配筋27する。次いで、免震装置25の上部ベースプレート24をコンクリート増打部18と補強された既存柱1等に結合する。この結合に際しては、上部ベースプレート24と既存柱1の切断面等との間に無収縮モルタル28を充填して一体化を強化しており、無収縮モルタルが所定の強度を発現するまで養生する。
【0023】
図7、8では、免震装置を増打コンクリートで強化された上下の既存柱に結合して、上部荷重の全てを免震装置に盛り替えた状態を示している。
図7は、既設柱1の中間部に免震装置を設置する実施の形態を示している。
本実施の形態では、図7(a)に見られるように、免震装置25の設置が完了すると、4本の上部荷重支持支柱6を切断して撤去して、上部荷重の全てを免震装置25に移行させている。上部荷重支持支柱6の切断は通常の手法で施工され、上部荷重支持支柱6の切断と撤去によって、上部荷重支持支柱6から既存柱への軸力の盛り替えは支障なく実施されている。
【0024】
図7(b)は、図7(a)の(A)―(A)矢視による平断面図であり、スラブ上に免震装置25を配置した増打コンクリート18’のみが配置されている。
従って、増打コンクリート18、18’の外部には鋼管や鉄筋の露出部分がないことから、耐火処理は免震装置のみに耐火被覆材を取り付けるだけの施工で充分になっており、コスト低減と施工効率の向上を達成している。
【0025】
又、本実施の形態では、上記の切断作業を容易にするために、ジャッキ等を既設柱の増打コンクリート18と下方部の増打コンクリート18’との間に一時的に嵌合させながら、これをジャッキアップすることで切断時に切断器具に加えられる押圧力を緩和させる手段も、必要に応じて当然に考慮されるところである。
【0026】
図8は、既設柱1の下端部とスラブとの間に免震装置を設置する実施の形態を示している。
本実施の形態でも、図8(a)に見られるように、図7(a)の実施の形態と同様に免震装置25の設置が完了すると、4本の上部荷重支持支柱6を切断して撤去しており、上部荷重の全てを軸力の盛り替えによって免震装置25に移行させている。
【0027】
しかし、本実施の形態の場合には、上部荷重支持支柱6から既設柱に設置された免震装置に上部荷重の全てを確実、かつ容易に盛り替えることができる。
即ち、上部荷重支持支柱6の下部は、増打コンクリート18の下方からスラブとの間に介在させたフラットジャッキと共に外部に露出したままになっている。従って、フラットジャッキの操作が自由であることからこれをジャッキダウンさせることで上部荷重支持支柱6から上部荷重を簡単に除去できるからである。
【0028】
図8(b)は、図8の(A)―(A)矢視による平断面図である。
図示のように、既設柱に免震装置を設置する作業を完了させた後は、スラブ上に免震装置25を配置した架台20のコンクリート23が配置されているのみであるから、増打コンクリート18の外部に鋼管や鉄筋の露出部分がないことから、耐火処理は免震装置のみに耐火被覆材を取り付けるだけの施工で充分になっており、コスト低減と施工効率の向上を達成している。
【0029】
図9、10は、従来のジャッキレス工法では施工が困難であった出隅部の柱と壁に連なる柱に対する本発明の適用例を実施の形態として示している。
図9は、出隅部の柱に適用した実施の形態であり、既設の出隅部の柱30に免震装置31を設置して既存建物の免震化を図っている。上部荷重支持支柱32は、出隅部の柱30に取り付いている梁33とこれに対応する地中梁との間に設置されており、増打コンクリート34は既設の出隅部の柱30と上部荷重支持支柱32とを取り囲んだ状態で配筋され、コンクリートを打設している。
従って、出隅部の柱に対する本発明による既存建物の免震化工法の適用は、その施工が殆ど通常の現場作業と同等であって、何らの特殊な部材や特別の作業を伴っていないことから、コストや工期の面においても優れている。
【0030】
図10は、外壁に連なる柱に適用した実施の形態であり、既設の柱40に免震装置41を設置して既存建物の免震化を図っている。上部荷重支持支柱42は、既設柱40に取り付いている梁43等とこれに対応する地中梁との間に設置されており、増打コンクリート44は既設柱40と上部荷重支持支柱42とを取り囲んだ状態で配筋し、コンクリートが打設されている。
従って、既存建物の壁、特に外壁に連なる柱への本発明による免震化工法の適用は、上記実施の形態と同様にコストや工期の面において優れている。
【0031】
以上のように、本発明による既存建物の免震化工法は、上部荷重を一時的に仮受けする上部荷重支持支柱を、増打コンクリートのせん断補強筋で一体に補強してから上部荷重を受けさせると共に、免震装置を設置する部分のみを露出させて他の大部分は増打コンクリート内に埋設させているから、その軸径を小さく抑えても座屈を防止できることになり、その重量を軽くして施工時の取り扱いを容易にしている。又、免震構造化を完成した後においても上部荷重支持支柱の切断個所を小さくできると共に耐火処置を免震装置のみにしてコストの低減を図っている。
【0032】
以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明による既存建物の免震化工法は、上記実施の形態に何ら限定されるものでなく、その適用範囲、上部荷重支持支柱の具体的な構造や種類及び上部荷重の盛り替え手段等に関して、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは当然のことである。
【0033】
【発明の効果】
本発明による既存建物の免震化工法は、既設柱を切断して免震装置を設置するに際して、上部荷重を一時的に仮受けする上部荷重支持支柱を、既設柱の増打コンクリートのせん断補強筋で一体に補強してコンクリートを打設すると共に、上部荷重支持支柱は、免震装置を設置する部分以外の大部分を増打コンクリート内に埋設させているので、上部荷重を盛り替えしても上部荷重支持支柱に座屈の心配が無くなって、以下の効果を発揮している。
▲1▼ 上部荷重支持支柱が、軸径もしくは鋼板厚の小さく薄いものになって軽量化が可能になり、運搬及び組み立てに人手だけで容易に対応できる。
▲2▼ 上部荷重支持支柱が、簡素な構造になって製造コストの低減を図れる。
▲3▼ 角柱や外壁等の壁に連なる柱の場合にも容易に施工できる。
▲4▼ 鋼板の合わせ目溶接等が無くなって施工効率の向上を図れる。
▲5▼ 免震装置取り付け後の切除部分が少量であり、コスト低減になる。
▲6▼ 耐火被覆は、免震装置だけになって施工コストの削減になる。
【図面の簡単な説明】
【 図1】本発明による既存建物の免震化工法における準備工程図
【 図2】本発明による既存建物の免震化工法における上部荷重支持支柱の配置図
【 図3】上部荷重支持支柱への増打コンクリートの施工工程図
【 図4】免震装置を設置するために既設柱の一部を撤去する工程図
【 図5】免震装置の架台施工図
【 図6】増打コンクリートで補強された既設柱への免震装置の設定図
【 図7】免震装置を既設柱の中間部に設置する場合における上部荷重の盛り替え工程図
【 図8】図7の(A)−(A)矢視図と他の実施の形態図
【 図9】本発明を角柱に適用した実施の形態図
【 図10】本発明を壁に連なる柱に適用した実施の形態図
【 図11】従来の免震構造化工法における柱巻き補強鋼板の取り付け図
【 図12】従来の免震構造化工法における免震装置を設置するための鋼板切取図
【 図13】従来の免震構造化工法におけるモルタル注入図
【 図14】従来の免震構造化工法における免震装置の設置完了図
【符号の説明】
1 既設柱、 2、3 コア抜き、 4 スラブ、 5 フラットジャッキ、
6 上部荷重支持支柱、 8 梁、 12 フープ筋、
13 割フープ、 22 型枠、 16 上部架台のアンカー、
17 下部ベースプレート、 18、18’ 増打コンクリート、
20 架台、 21 配筋、 22 型枠、 23 架台のコンクリート、
24 上部ベースプレート、 25 免震装置、 26 上部架台、
27 配筋、 28 無収縮モルタル、
30 出隅部の柱、 31、41 免震装置、
32、42 上部荷重支持支柱、 33、43 梁、
34、44 増打コンクリート、 40 壁に連なる柱、
51 既設柱、 52、53 アンカージベル、 54 スタッドジベル、
56 柱巻き補強鋼板、 58 免震装置、 60 免震装置付き既設柱、[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a seismic isolation method for an existing building, and more particularly to a seismic isolation method for an existing building in which a seismic isolation device is safely and reliably installed between existing pillars that have been cut.
[0002]
[Prior art]
In recent years, seismic reinforcement measures for existing buildings have been actively applied, and many seismic isolation structuring techniques have been proposed for existing buildings.
The existing seismic isolation structuring technologies already proposed can be broadly divided into jacking up existing buildings using jacks, inserting and installing seismic isolation devices in the upper structure and the cut foundations, and jacking down. The seismic isolation system is constructed by inserting the seismic isolation device into the foundation while supporting the upper structure by interposing a reinforcing support around the existing pillar without using a jack, After that, the reinforcing support can be cut and removed to classify the system into a base-isolated structure.
[0003]
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-20767, the above jack method is such that first, a support pile of an existing building is dug, a temporary support is built around it, and a jack is placed above the temporary support. The jack on the temporary support is jacked up to replace the axial force of the support pile with the temporary support.
[0004]
The work after reshaping the axial force is to disassemble the support pile that has been released from the axial force, and to install a seismic isolation device between the steel column and the existing building by building a steel column that changes to a support pile, A typical process is to make the existing building seismically isolated by jacking down to change the axial force of the temporary support to a steel column.
However, in this method, in order to install seismic isolation devices on the piles that support the building, it is essential to excavate the ground until the piles are exposed, as in the construction of mountain retaining walls and wastewater treatment measures. It requires large and difficult work, especially when the axial force that the column bears is excessive, it requires the reinforcement of the foundation beam, etc. ing.
[0005]
In addition, a method has been proposed in which pillars of existing buildings are cut to achieve seismic isolation structure. However, since either method needs to temporarily support the load of the superstructure, a jack is set on the slab and the support column is placed on this, and the support column is buckled. The load of the upper structure must be received as an axial force while avoiding the above. For this reason, a bulky structure having an appropriate strength is unavoidable. Furthermore, this support column is not required after the building is made to be seismically isolated. On the other hand, it becomes a hindrance, so that it is necessary to remove it, which requires a removal cost.
[0006]
On the other hand, as an example in which a jack is not used, there is a system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-1000063.
In this method, the surface finish of the existing
[0007]
However, in this method, the function of the column and the formwork is required at the time of construction on the column-wound steel sheet, and after the seismic isolation structure, the role of the main reinforcement of the concrete structure and the shear reinforcement is borne. I have the following problems.
(1) The steel plate becomes thick to support the superstructure, and its weight increases, making it difficult to transport and assemble by hand alone.
{Circle around (2)} Since it is necessary to preliminarily cut the column cutting position of the steel plate and the opening of the additional concrete, it becomes a special steel plate and causes an increase in cost.
(3) In order to receive the beating concrete in the narrow part between the steel plate and the existing column, a siding plate must be provided.
{Circle around (4)} In the case of an independent column, a columnar steel plate can be easily set, but in the case of a column connected to a wall such as a rectangular column or an outer wall, it is difficult to attach the columnar steel plate.
(5) The seam of columnar steel plates must be welded.
(6) After the seismic isolation device is installed, the extra steel sheet will be expensive to cut out.
(7) The exposed columnar steel sheet needs to have a fireproof coating on the fireproof upper surface.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is intended to improve in view of the above situation, and the column disposed between the slab and the beam attached to the existing column in order to support the upper load has a small shaft diameter. In addition, it is possible to carry out construction without buckling, and to provide a seismic isolation method for existing buildings that requires less fire protection and requires less excision after the seismic isolation structure.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The seismic isolation method for an existing building according to the present invention includes a step of placing an upper load supporting column between a slab and a beam attached to an existing column while maintaining a predetermined distance from the outer peripheral surface of the existing column, and a seismic isolation of the existing column. The step of placing additional concrete around at least the top of the upper load support column excluding the cutting position for mounting the device, the step of cutting the existing column corresponding to the mounting position of the seismic isolation device, and the cutting position of the existing column Inserting the seismic isolation device into the base, fixing the seismic isolation device to the existing pillars that have been cut, and cutting the exposed portion of the upper load support post from the beating concrete to transfer the upper load to the seismic isolation device Consists of.
As a result, the upper load support strut can be prevented from buckling even when the shaft diameter is kept small, since it can receive the upper load after it is reinforced integrally with the shear reinforcement of the increased concrete. Handling becomes easy. In addition, even after the seismic isolation structure is completed, the cutting portion of the upper load support column can be reduced and fireproofing is not required.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The seismic isolation method for an existing building according to the present invention is to maintain a predetermined distance from the outer peripheral surface of an existing column, arrange an upper load support column between the slab and the beam attached to the existing column, and After the upper load support column excluding the cutting position for attaching the upper load support struts, or surrounding the upper and lower concrete, the additional concrete is placed, and then the existing pillars corresponding to the mounting positions of the seismic isolation devices are cut. Next, the seismic isolation device is inserted into the existing pillar at the cutting point, and the seismic isolation device is fixed to the cut existing column. It consists of the process of cutting and transferring the upper load to the seismic isolation device.
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0011]
1 to 7 show the construction procedure of the seismic isolation method for an existing building according to the present invention.
In FIG. 1, preparation for construction is performed, and the finish is removed along with the mortar over the entire length of the existing
Next, the
[0012]
Core removal is performed in advance at a total of 4 locations, 2 locations x 2 stages, but in order to install the seismic isolation device in the middle part of the existing
In this case, if the
[0013]
In FIG. 2, the process of arrange | positioning an upper load support support | pillar between a slab and the beam attached to an existing pillar is shown.
The following steps are described as installing the seismic isolation device in the middle part of the existing pillar. As shown in the figure, a predetermined distance is secured from the outer peripheral surface of the existing pillar, and the
Care is taken that the
And when installing a seismic isolation apparatus between a slab and the lower end part of the existing
[0014]
Further, in the above embodiment, a flat jack or the like is interposed under the upper
That is, when the upper
[0015]
FIG. 3 shows the steps of reinforcing reinforcement (a), forming the formwork, and placing the increased concrete (b).
The vertical bars of the additional hitting portion are fixed by the resin anchors 11 in the
[0016]
Next, with respect to the increased hitting portions above and below the existing
As a result, the upper
The
[0017]
Moreover, in this Embodiment, the lower part of the existing
[0018]
In FIG. 4, in order to install a seismic isolation apparatus, the process of removing one part of the existing pillar in a cutting position is shown.
As described above, when the intermediate portion below the existing
Therefore, a diamond wire saw is set at the cutting position of the existing
[0019]
On the other hand, when the seismic isolation device is arranged directly on the
[0020]
As described above, the existing column is cut and removed by any of the above-described methods. In any case, in the present invention, most of the upper
[0021]
FIG. 5 shows a step of placing the base (a) of the base of the seismic isolation device, and placing the formwork and placing the additional concrete (b).
The
At this time, the
[0022]
FIG. 6 shows a process of setting the seismic isolation device on the lower base plate and coupling the seismic isolation device to the existing column above which is reinforced with the increased concrete.
In this step, the
[0023]
7 and 8 show a state in which the seismic isolation device is coupled to upper and lower existing columns reinforced with increased concrete, and all of the upper load is replaced with the seismic isolation device.
FIG. 7 shows an embodiment in which a seismic isolation device is installed in the middle part of the existing
In the present embodiment, as shown in FIG. 7A, when the installation of the
[0024]
FIG. 7 (b) is a plan sectional view taken along arrows (A)-(A) in FIG. 7 (a), and only the increased concrete 18 ′ having the
Therefore, since there are no exposed portions of steel pipes or reinforcing bars outside of the reinforced
[0025]
Further, in the present embodiment, in order to facilitate the above-described cutting operation, a jack or the like is temporarily fitted between the increased
[0026]
FIG. 8 shows an embodiment in which a seismic isolation device is installed between the lower end of the existing
In this embodiment, as shown in FIG. 8A, when the installation of the
[0027]
However, in the case of the present embodiment, all of the upper load can be reliably and easily replaced from the upper
In other words, the lower portion of the upper
[0028]
FIG. 8B is a cross-sectional plan view taken along arrows (A)-(A) in FIG.
As shown in the figure, after the work for installing the seismic isolation device on the existing pillar is completed, the concrete 23 of the
[0029]
FIGS. 9 and 10 show an application example of the present invention as an embodiment with respect to a column in a protruding corner and a column connected to a wall, which are difficult to construct by a conventional jackless method.
FIG. 9 shows an embodiment applied to a pillar at an exit corner, and a
Therefore, the application of the seismic isolation method of the existing building according to the present invention to the pillars at the corners is that the construction is almost equivalent to normal field work, and does not involve any special members or special work. Therefore, it is excellent in terms of cost and construction period.
[0030]
FIG. 10 shows an embodiment applied to a pillar connected to an outer wall, and an
Therefore, the application of the seismic isolation method according to the present invention to the walls of an existing building, particularly to the columns connected to the outer wall, is excellent in terms of cost and construction period as in the above embodiment.
[0031]
As described above, the seismic isolation method for an existing building according to the present invention receives the upper load after reinforcing the upper load support strut that temporarily receives the upper load temporarily with the shear reinforcement of the increased concrete. In addition, since only the part where the seismic isolation device is installed is exposed and most of the other parts are buried in the beating concrete, buckling can be prevented even if the shaft diameter is kept small. It is light and easy to handle during construction. Further, even after the seismic isolation structure is completed, the cutting portion of the upper load support column can be reduced, and the cost is reduced by using only the seismic isolation device as the fireproofing treatment.
[0032]
As described above, the present invention has been described in detail on the basis of the embodiment. However, the seismic isolation method for an existing building according to the present invention is not limited to the above embodiment, and its application range, upper load support. It goes without saying that various changes can be made to the specific structure and type of the column and the means for changing the upper load without departing from the spirit of the present invention.
[0033]
【The invention's effect】
In the seismic isolation method for an existing building according to the present invention, when installing the seismic isolation device by cutting an existing column, the upper load supporting column that temporarily receives the upper load is used as the shear reinforcement of the existing column's additional concrete. The concrete is reinforced with reinforcing bars and the upper load supporting struts are embedded in the increased-strength concrete except for the part where the seismic isolation device is installed. The upper load support strut eliminates the need for buckling and has the following effects.
(1) The upper load support strut is small and thin with a shaft diameter or a steel plate thickness, making it possible to reduce the weight, and can be easily handled by hand and assembly.
(2) The upper load supporting column has a simple structure and can reduce the manufacturing cost.
(3) It can be easily constructed even in the case of a column connected to a wall such as a rectangular column or an outer wall.
(4) It is possible to improve the construction efficiency by eliminating the joint welding of the steel plate.
(5) The amount of excised part after attaching the seismic isolation device is small, which reduces the cost.
(6) Fireproof coating is a seismic isolation device only, which reduces construction costs.
[Brief description of the drawings]
[Fig. 1] Preparatory process diagram for seismic isolation method for existing building according to the present invention [Fig. 2] Arrangement of upper load support column for seismic isolation method for existing building according to the present invention [Fig. Fig. 4 Process diagram for removing part of existing pillars to install seismic isolation equipment. Fig. 5 Base construction diagram for seismic isolation equipment. Fig. 7 Fig. 8 (A)-(A) Fig. 7 (A)-(A) FIG. 9 is a diagram illustrating an embodiment in which the present invention is applied to a prism. FIG. 10 is a diagram illustrating an embodiment in which the present invention is applied to a column connected to a wall. Installation diagram of column-wrapped reinforcing steel plate in seismic structuring method [Fig. 12] Steel plate cut-out drawing for installing seismic isolation equipment [Figure 13] Mortar injection diagram in conventional seismic isolation construction method [Figure 14] Installation completion drawing of seismic isolation equipment in conventional seismic isolation construction method ]
1 existing pillars, 2, 3 cores removed, 4 slabs, 5 flat jacks,
6 Upper load support struts, 8 beams, 12 hoops,
13% hoop, 22 formwork, 16 anchor for the upper frame,
17 Lower base plate, 18, 18 'Reinforced concrete,
20 mounts, 21 bar arrangements, 22 formwork, 23 concrete mounts,
24 upper base plate, 25 seismic isolation device, 26 upper frame,
27 Reinforcement, 28 Non-shrink mortar,
30 Columns at the corners, 31, 41 Seismic isolation devices,
32, 42 Upper load support column, 33, 43 Beam,
34, 44 Reinforced concrete, 40 Columns connected to the wall,
51 Existing pillars, 52, 53 Anchor dowels, 54 Stud dowels,
56 Column-wound reinforcing steel plate, 58 Seismic isolation device, 60 Existing pillar with seismic isolation device,
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