JP4032331B2 - 既存建物の増築方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、既存建物の増築方法、特に、既存建物の耐震補強を兼ねた増築方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既存建物の耐震補強法には、建物内に壁、ブレース等を増設する一般的な耐震補強法の他に、例えば、次の（１）〜（３）のようなものがある。
（１）既存建物の外側に、剛性や耐力の高いフレーム、バットレス、メガストラクチャー等からなる補強用架構を建築し、この補強用架構をその多数の箇所で既存建物に緊結する耐震補強法（例えば、特開平９−２０３２１７号公報参照）。（２）既存建物の外部又は内部における既存建物と干渉し合わない領域に既存建物に対して独立して、制震装置を組み込んだ平面又は立体の制震架構、或は耐震能のある平面又は立体の耐震架構を構築し、既存建物と制震架構とを連結し、又は既存建物と制震架構とを制震装置を介して連結し、或は既存建物と耐震架構とを制震装置を介して連結する耐震補強法（例えば、特開平９−２３５８９０号公報参照）。
（３）基礎上に設置された下部減衰装置に支持された既存建物の耐震補強法において、前記既存建物の外側の地盤に複数の支柱を立設し、前記既存建物の上方に前記支柱で支持させる増設（増床）建物を構築し、増設建物の下面と既存建物の上面の間にこれらの面間を連結する上部減衰装置を設ける増床を伴う既存建物の耐震補強法（例えば、特開平１０−２３１６３９号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記（１）の既存建物の耐震補強法は、既存建物の外側から耐震補強工事を行なうことができるため、既存建物の内部に手を加える必要がなく、既存建物を使用しながら耐震補強することができるが、建物の増築（増床）にはならない欠点がある。
上記（２）の既存建物の耐震補強法は、既存建物と制震架構又は耐震架構が水平力を分担するため、或は制震装置の制震作用により既存建物の架構に応力が集中することを回避するため、既存建物に対する補強が必要でなく、制震架構又は耐震架構を既存建物の外部に構築すれば、建物を使用状態のまま耐震補強工事を行うことができるが、建物の増築（増床）にはならない欠点がある。この耐震補強法は、地震時に既存建物が大きく変位することにより、制震作用が生じるものであるから、地震時の変位が小さい鉄筋コンクリート造の既存建物の耐震補強には適用し難い欠点がある。
【０００４】
上記（３）の既存建物の耐震補強法は、振動エネルギーの吸収個所を分散化することができ、大きな制震効果が得られ、また、既存建物が狭い敷地に建てられていてもその耐震補強が可能であり、しかも、既存建物を使用しながら、これを耐震補強することができ、そのうえ、建物の増築（増床）が可能である。この耐震補強法は、非常に大きな効果を奏し、既存建物の耐震性能を保障することができるが、既存建物がその基礎上に設置された減衰装置に支持されている建物でなければ適用できない耐震補強法であるという欠点がある。
この発明の解決しようとする課題は、上記の（１）〜（３）の従来技術が有している欠点を有しない既存建物の増築方法を提供すること、換言すると、既存建物の耐震補強と増床を伴う増築とを狭い敷地内で少ない費用で施工性よく行うことができる既存建物の増築方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の既存建物の増築方法は、多層の既存建物が敷地に設けた基礎上に建築された直方体形の建物であり、前記既存建物の前後、すなわち、平面視が長い矩形の二つの長辺部の外側の敷地に新たな基礎を設け、この新たな基礎上に、既存建物の前後及び上を立体的に取り囲みかつ後記支持架構の既存建物に面する内周部と既存建物の外周部との間に隙間ができるように、既存建物の外殻となる増築用の支持架構を構築し、該支持架構の上に新たな多層の増床建物を増築する既存建物の増築方法において、後記の内側列及び外側列の多数の柱同士の間隔が既存建物の前後の外周部の柱の間隔と一致するように、既存建築物の前後にその外側面に沿って内側列及び外側列の多数の柱を構築して、内側列の各柱と外側列の各柱とを各層毎に梁にて連結し、内側列の隣接する柱同士及び外側列の隣接する柱同士を各層毎に梁にて連結し、増築用の支持架構の脚状架構の内側列の各柱及び外側列の各柱と各層の梁とで囲まれる空間内にブレースを設け、かつ支持架構の脚状架構の内側列及び外側列の既存建物の長辺方向の複数の隣接する対の柱と各層の梁とで囲まれる空間内にブレースを設け、かつ既存建物の前後の外周部に対応する前記内側列の各柱の上部を既存建物の上面との間に僅かな隙間をあけて多数の中央連結梁にて連結して、前記増築用の支持架構を構築し、該支持架構の内側列及び外側列の多数の柱に継ぎ足した多数の内側列及び外側列の柱及び前記中央連結梁に結合して立てた多数の柱を用いて前記支持架構上に新たな多層の増床建物を増築し、既存建物の層数と既存建物に対面する増築用の支持架構の脚状架構の層数とを等しくし、支持架構の脚状架構の各層の階高を、既存建物の外周部の窓が支持架構の脚状架構の梁により遮られないような等しい寸法又は略等しい寸法に設定し、かつ支持架構の上に増築する新たな多層の増床建物の各層の階高を、前記脚状架構の各層の階高に一致又は略一致するように設定し、前記支持架構の前後の脚状架構の内側列の各柱の既存建物側の面の各層の梁に対応する部分をこれらの部分に対応する既存建物の前後の外周部の各柱の部分に連結部材にて剛接合し、既存建物を耐震補強することを特徴とするものである。
【０００６】
この発明では、内側列及び外側列の多数の柱同士の間隔が既存建物の前後の外周部の柱の間隔と一致するようにして、既存建物の外側の新たな基礎上に既存建物の外側面に沿って内側列及び外側列の多数の柱を構築し、内側列の柱と外側列の柱とを各層毎に梁にて連結し、内側列の隣接する柱同士及び外側列の隣接する柱同士を各層毎に梁にて連結し、各層毎にブレースを設け、かつ既存建物の前後に対応する前記内側列の各柱の上部を既存建物の上面との間に僅かな隙間をあけて多数の中央連結梁にて連結して、前記増築用の支持架構を構築し、該支持架構の内側列及び外側列の多数の柱に継ぎ足した多数の内側列及び外側列の柱及び前記中央連結梁に結合して立てられた多数の柱を用いて前記支持架構の上に新たな多層の増床建物を増築し、既存建物の前後の外周部の多数の柱とこれらに対向する前記支持架構の前後の内周部の柱とを多数の個所で連結部材にて剛接合し、既存建物を耐震補強する。
【０００７】
多層の既存建物が細長い直方体型であるため、内側列及び外側列の多数の柱同士の間隔が既存建物の前後の外周部の柱の間隔と一致するように、既存建築物の前後にその外側面に沿って内側列及び外側列の多数の柱を構築して、内側列の各柱と外側列の各柱とを各層毎に梁にて連結し、内側列の隣接する柱同士及び外側列の隣接する柱同士を各層毎に梁にて連結し、各層にブレースを設けて、かつ既存建物の前後の外周部に対応する前記内側列の各柱の上部を既存建物の上面との間に僅かな隙間をあけて多数の中央連結梁にて連結して、既存建物の外殻となる増築用の支持架構を構築し、該支持架構の内側列及び外側列の多数の柱に継ぎ足した多数の内側列及び外側列の柱及び前記中央連結梁に結合して立てた多数の柱を用いて前記支持架構上に新たな多層の増床建物を増築し、前記支持架構の前後の脚状架構の内側列の各柱の既存建物側の面の各層の梁に対応する部分をこれらの部分に対応する既存建物の前後の外周部の各柱の部分に連結部材にて剛接合し、既存建物を耐震補強する。
【０００８】
この発明では、増築用の支持架構の脚状架構の内側列の各柱及び外側列の各柱と各層の梁とで囲まれる空間内にブレースを設け、かつ支持架構の脚状架構の内側列及び外側列の既存建物の長辺方向の複数の隣接する対の柱と各層の梁とで囲まれる空間内にブレースを設け、支持架構に所望の剛性を付与する。
また、この発明では、既存建物の層数と既存建物に対面する増築用の支持架構の脚状架構の層数とを等しくし、支持架構の脚状架構の各層の階高を、既存建物の外周部の窓が支持架構の脚状架構の梁により遮られないような等しい寸法又は略等しい寸法に設定し、かつ支持架構の上に増築する新たな多層の増床建物の各層の階高を、前記脚状架構の各層の階高に一致又は略一致するように設定する。
【０００９】
この発明の一実施形態である多層の既存建物が鉄筋コンクリート造である場合には、増築後の一体建物の支持架構の剛性を、前記一体建物にエルセントロ地震波（５０ｋｉｎｅ）又は建築センター波（レベル２）を入力したときに、既存建物の層間変形角が１／２００〜１／２５０になるように設定する。
この発明の既存建物の増築方法は、多層の既存建物が鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造又は鉄骨造の建物でも適用可能な増築方法であり、この場合の増築用の支持架構及び支持架構上に増築する増床建物は、鉄骨造又は鉄骨鉄筋コンクリート造が適している。
【００１０】
【実施例】
この発明の一実施例を図１〜図９を使って詳細に説明する。
増築後の一体建物１０は、既存建物１と、増築用の支持架構１０Ａと、連結部材１５ａ１〜１５ａ３と、新たな多層の増床建物１０Ｂとを一体化して構成される。
既存建物１は、図１及び図２に示すように、敷地の地盤中に設けた複数の基礎杭で支持された鉄筋コンクリート造の基礎１ａを、平面視が矩形の既存建物１の長辺方向に１１箇構築し、かつ前記矩形の短辺方向に３箇構築し、各基礎１ａ上にそれぞれ鉄筋コンクリート造の柱１ｂを構築し、各柱１ｂ間にこれらを互いに連結する鉄筋コンクリート造の梁１ｃ１〜１ｃ５を構築し、各梁１ｃ１〜１ｃ５上に鉄筋コンクリート造の床１ｄ１〜１ｄ５を構築し、長い直方体形の４階建の建物としたものである。
既存建物１その前方の両端よりの部分に出入口が設けられている。
【００１１】
図１及び図２に示すように、既存建物１の前後の外側、すなわち、平面視が長い矩形の二つの長辺部の外側の敷地に、鉄筋コンクリート造の基礎杭１１ａを、前記矩形の長辺方向に沿って既存建物１の各基礎１ａと同じ間隔で、それぞれ２列ずつ設け、各基礎杭１１ａの上部間にこれらを互いに連結する鉄筋コンクリート造の基礎梁１１ｂを構築して、新たな多層の増床建物１０Ｂを支持する支持架構１０Ａの脚状架構１０Ａ１，１０Ａ２を構築するための基礎１１とする。
基礎１１の各基礎杭１１ａに対応する部分に鉄骨造の柱１２ａ１，１２ｂ１をそれぞれ建てる。そして、２列の柱列のうちの内側列の各柱１２ａ１と外側列の各柱１２ｂ１とをそれぞれ梁１３ａ１〜１３ａ５で連結し、かつ内側列及び外側列の隣接する各柱１２ａ１，１２ｂ１同士をそれぞれ梁１３ｂ１〜１３ｂ５にて連結して、既存建物１の前後にその５階の床（屋上の床）に対応する梁１３ａ５，１３ｂ５までの増築用の支持架構１０Ａの脚状架構１０Ａ１，１０Ａ２を建築する。
そして、前方の脚状架構１０Ａ１の内側列の各柱１２ａ１の上部と後方の脚状架構１０Ａ２の内側列の各柱１２ａ１の上部とを前記梁１３ａ５，１３ｂ５の同じレベルにある鉄骨造の中央連結梁１３ｃにてそれぞれ連結して、図２に示すように、側面視が門型の増築用の支持架構１０Ａを構築する。
なお、各中央連結梁１３ｃの下面と既存建物１の屋上の床１ｄ５の上面との間に僅かな隙間ができるようにする。
【００１２】
各梁１３ｃの下面と既存建物１の屋上の床１ｄ５の上面との間に僅かな隙間ができるようにすると、図７に示すように、５階の床を支持する梁１３ａ５，１３ｂ５，１３ｃの中心線と既存建物１の屋上の床１ｄ５を支持する梁１３ｃ５の中心線との間に間隔Ｄが生じる。
既存建物１の増築後の外観や、既存建物１の耐用年数が経って既存建物１を改築する必要が生じる場合を考慮して、梁１３ａ２，１３ｂ２の中心線を、例えば、既存建物１の梁１ｃ２の中心線よりも前記Ｄの４分の１だけ高くし、梁１３ａ３，１３ｂ３の中心線を、例えば、既存建物１の梁１ｃ３の中心線よりも前記Ｄの４分の２だけ高くし、梁１３ａ４，１３ｂ４の中心線を、例えば、既存建物１の梁１ｃ４の中心線よりも前記Ｄの４分の３だけ高くなるようにする。なお、この場合に、既存建物１の外周部の窓１ｆが支持架構１０Ａの梁１３ｂ２〜１３ｂ４により遮られないことが条件になる。
【００１３】
図２に示すように、前後の内側列の各柱１２ａ１と外側列の各柱１２ｂ１ と各梁１３ａ１〜１３ａ５ とにより囲まれる部分にはそれぞれブレース１４ａを内側に傾斜させて設ける。
図１に示すように、支持架構１０Ａの脚状架構１０Ａ１，１０Ａ２の複数の隣接する対の柱、すなわち、前後の内側列及び外側列の柱の左端から数えて１番目の柱１２ａ１，１２ｂ１と２番目の柱１２ａ１，１２ｂ１、左端から数えて４番目の柱１２ａ１，１２ｂ１と５番目の柱１２ａ１，１２ｂ１、左端から数えて７番目の柱１２ａ１，１２ｂ１と８番目の柱１２ａ１，１２ｂ１、及び左端から数えて１０番目の柱１２ａ１，１２ｂ１と１１番目の柱１２ａ１，１２ｂ１と、各階の各梁１３ｂ１〜１３ｂ５とによって囲まれる部分にそれぞれブレース１４ｂをハ字方に傾斜させて設ける。
【００１４】
前後の内側列及び外側列の各柱１２ａ１，１２ｂ１の上端にそれぞれ鉄骨造の柱１２ａ２，１２ｂ２を継ぎ足し、各中央連結梁１３ｃの中間にそれぞれ鉄骨造の柱１２ｃ２を建て（柱１２ｃ２の下端を前記梁１３ｃに固着する）て、対向する柱１２ａ２と柱１２ｂ２との間を各梁１３ａ６〜１３ａ９にて連結し、対向する柱１２ａ２と柱１２ｃ２との間を各梁１３ｃ６〜１３ｃ９にて連結し、隣合う柱１２ａ２間、隣合う柱１２ｂ２間及び隣合う柱１２ｃ２間を各梁１３ｂ６〜１３ｂ９にて連結する。そして、既存建物１の上側に新たな４層の増床建物１０Ｂを構築する。
前後の内側列及び外側列の柱１２ａ２，１２ｂ２の左端から数えて１番目の柱１２ａ２，１２ｂ２と２番目の柱１２ａ２，１２ｂ２、左端から数えて４番目の柱１２ａ２，１２ｂ２と５番目の柱１２ａ２，１２ｂ２、左端から数えて７番目の柱１２ａ２，１２ｂ２と８番目の柱１２ａ２，１２ｂ２、及び左端から数えて１０番目の柱１２ａ２，１２ｂ２と１１番目の柱１２ａ２，１２ｂ２と各階の各梁１３ｂ６〜１３ｂ９とによって囲まれる部分にそれぞれブレース１４ｂをハ字形に傾斜させて設ける。
【００１５】
一体建物１０を構築するには、例えば、既存建物１の左側に１スパン又は２スパン分の支持架構１０Ａ及び新たな４階の増床建物１０Ｂ１を構築し、増床建物１０Ｂ１に移動式クレーン５の支持案内体４を設け、この支持案内体４上に移動式クレーン５を必要時に移動させ得るように載置し、鉄骨造の柱１２ａ１，１２ｂ１，１２ｃ２，１２ａ２，１２ｂ２や梁１３ａ１〜１３ａ９，１３ｂ１〜１３ｂ９，１３ｃ，１３ｃ６〜１３ｃ９の部材を、移動式クレーン５を用いて吊り上げ、順次組み付け、かつ支持案内体４を継ぎ足して、移動式クレーン５を順次右方に移動させなから、左側の部分から右側の部分へと柱、梁、ブレース等の部材を組み付け、既存建物１の前後及び上に支持架構１０Ａを構築し、かつ支持架構１０Ａの上に新たな４階（層）の増床建物１０Ｂを増築する。
【００１６】
増築用の支持架構１０Ａの前後の脚状架構１０Ａ１，１０Ａ２の内側列の各柱１２ａ１の既存建物１側の面の各梁１３ａ２〜１３ａ４に対応する各部分とこれらの部分に対応する既存建物１の外周部の各柱１ｂの部分との間にそれぞれ梁状の連結部材１５ａ１〜１５ａ３を配し、各連結部材１５ａ１〜１５ａ３の両端を柱１２ａ１及び柱１ｂに固着する。
【００１７】
既存建物１は、その２階〜４階の前後の外側に、図６及び図７に示されているように、その２階〜４階の床１ｄ２〜１ｄ４の上面よりも少々下方に鍔状の床１ｅ２〜１ｅ４が設けられ、それらの床１ｅ ２ 〜１ｅ ４ 上に冷暖房装置の屋外器２１等が設置されているような場合には、例えば、前後の内側列及び外側列の柱の左端から数えて４番目の柱１２ａ１，１２ｂ１と５番目の柱１２ａ１，１２ｂ１、及び左端から数えて７番目の柱１２ａ２，１２ｂ２と８番目の柱１２ａ２，１２ｂ２と各階の各梁１３ａ２〜１３ａ４，１３ｂ２〜１３ｂ４上に床１６を設け、既存建物１の外側の鍔状の床１ｅ２〜１ｅ４上に設置されていた冷暖房装置の屋外器２１等を前記床１６上に移設するようにする。図７においては、連結部材１５ａ１〜１５ａ３及びブレース１４ａが省略されている。
なお、必要に応じて、支持架構１０Ａの脚状架構１０Ａ１，１０Ａ２の前記床１６のある部分の柱１２ａ１，１２ｂ１と梁１３ａ２〜１３ａ５，１３ｂ２〜１３ｂ５とで囲まれる部分に金網１７を張設し、また、その他の支持架構１０Ａの脚状架構１０Ａ１，１０Ａ２の外側列の各柱１２ｂ１と外側の各梁１３ｂ１〜１３ｂ５で囲まれる部分にも金網１７を張設する。
【００１８】
図３に示すように、増築用の支持架構１０Ａの前側の脚状架構１０Ａ１の左端から数えて１番目の柱１２ａ１，１２ｂ１，１２ａ２，１２ｂ２と２番目の柱１２ａ１，１２ｂ１，１２ａ２，１２ｂ２との間及び右端から数えて１番目の柱１２ａ１，１２ｂ１，１２ａ２，１２ｂ２と２番目の柱１２ａ１，１２ｂ１，１２ａ２，１２ｂ２の間の１階〜８階の部分に階段１８を設け、その後側の脚状架構１０Ａ２の左端から数えて１番目の柱１２ａ１，１２ｂ１，１２ａ２，１２ｂ２と２番目の柱１２ａ１，１２ｂ１，１２ａ２，１２ｂ２との間及び右端から数えて１番目の柱１２ａ１，１２ｂ１，１２ａ２，１２ｂ２と２番目の各柱１２ａ１，１２ｂ１，１２ａ２，１２ｂ２の間の１階〜８階の部分にエレベータ１９を設ける。そして、これらの階段１８及びエレベータ１９を使って、新たな多層の増床建物１０Ｂの各階と往来し得るようにする。
【００１９】
既存建物１は、例えば、その矩形の長辺方向の各柱１ｂ間の間隔が７５０ｃｍであり、その短辺方向の各柱１ｂ間の間隔が７７０ｃｍであり、その１階、２階及び３階の階高寸法が３５０ｃｍであり、その４階の階高寸法が３４７ｃｍであり、その屋上のパラペットの高さが３５ｃｍである。
一体建物１０は、例えば、その長辺方向の各柱１２ａ１，１２ａ２，１２ｂ１，１２ｂ２間の間隔が既存建物１と同じ７５０ｃｍであり、その内側列の各柱１２ａ１，１２ａ２とその外側列の各柱１２ｂ１，１２ｂ２との間の間隔が２５０ｃｍであり、その内側列の各柱１２ａ１と既存建物１の長辺方向の外周部の各柱１ｂとの間の間隔が２００ｃｍであり、その内側列の各柱１２ａ２と中央の各柱１２ｃ２との間の間隔が９７０ｃｍであり、その１階〜８階の階高寸法が３８０ｃｍであり、その屋上のパラペットの高さが１００ｃｍである。
増築用の支持架構１０Ａの内側列の各柱１２ａ１の既存建物１側の各梁１３ａ２〜１３ａ４に対応する各部分は、これらの部分に対応する既存建物１の外周部の各柱１ｂの部分に梁状の連結部材１５ａ１〜１５ａ３を介して剛接合されている。
なお、一体建物１０の支持架構１０Ａの剛性は、既存建物１の剛性の略１倍にしてある。
【００２０】
上記の増築後の既存建物１と、支持架構１０Ａと、連結部材１５ａ１〜１５ａ３と、新たな多層の増床建物１０Ｂとが一体化された一体建物１０に、エルセントロ地震波（５０ｋｉｎｅ）を入力したと仮定して、既存建物１の各階の層間変位（ｃｍ）を解析すると、図８の（ａ）のようになり、建築センター波（レベル２）を入力したと仮定して、既存建物１の各階の層間変位（ｃｍ）を解析すると、図８の（ｂ）のようになる。これらの結果から、一体建物１０中の既存建物１は、これが耐震補強されなければ層崩壊するような大きい地震を受けても、各階の層間変位が小さく抑えられ、その地震に充分に耐え得ることがわかる。
【００２１】
一体建物１０の支持架構１０Ａの剛性を既存建物１の剛性の１倍、２倍及び５倍にした場合について、一体建物１０にエルセントロ地震波（５０ｋｉｎｅ）を入力したと仮定して、各階の層間変位（ｃｍ）及び層間変形角を解析すると、図９の（ａ）のようになり、建築センター波（レベル２）を入力したと仮定して、各階の層間変位（ｃｍ）及び層間変形角を解析すると、図９の（ｂ）のようになる。
なお、層間変形角は層の変位を階高で除した値である。
これらの結果から、一体建物１０の支持架構１０Ａの剛性を増大させることにより、既存建物１の層間変形角を１／２００〜１／２５０に抑えることができることがわかる。非常な大きな剛性とすれば、層間変形角を１／５００とすることも可能であるが、柱等が太くなり一体建物１０の支持架構１０Ａ及び増床建物１０Ｂの増築架構のイメージが現実的なものでなくなる。層間変形角が１／２００〜１／２５０という応答レベルをターゲットとした場合は、合理的なイメージの範囲内での前記増築架構の設定が可能である。なお、支持架構１０Ａ及び新たな増床建物１０Ｂは鉄骨鉄筋コンクリート造にすることも可能である。
【００２２】
【発明の効果】
本願の発明の既存建物の増築方法は、多層の既存建物が敷地に設けた基礎上に建築された直方体形の建物であり、前記既存建物の前後、すなわち、平面視が長い矩形の二つの長辺部の外側の敷地に新たな基礎を設け、この新たな基礎上に、既存建物の前後及び上を立体的に取り囲みかつ後記支持架構の既存建物に面する内周部と既存建物の外周部との間に隙間ができるように、既存建物の外殻となる増築用の支持架構を構築し、該支持架構の上に新たな多層の増床建物を増築する既存建物の増築方法において、後記の内側列及び外側列の多数の柱同士の間隔が既存建物の前後の外周部の柱の間隔と一致するように、既存建築物の前後にその外側面に沿って内側列及び外側列の多数の柱を構築して、内側列の各柱と外側列の各柱とを各層毎に梁にて連結し、内側列の隣接する柱同士及び外側列の隣接する柱同士を各層毎に梁にて連結し、増築用の支持架構の脚状架構の内側列の各柱及び外側列の各柱と各層の梁とで囲まれる空間内にブレースを設け、かつ支持架構の脚状架構の内側列及び外側列の既存建物の長辺方向の複数の隣接する対の柱と各層の梁とで囲まれる空間内にブレースを設け、かつ既存建物の前後の外周部に対応する前記内側列の各柱の上部を既存建物の上面との間に僅かな隙間をあけて多数の中央連結梁にて連結して、前記増築用の支持架構を構築し、該支持架構の内側列及び外側列の多数の柱に継ぎ足した多数の内側列及び外側列の柱及び前記中央連結梁に結合して立てた多数の柱を用いて前記支持架構上に新たな多層の増床建物を増築し、既存建物の層数と既存建物に対面する増築用の支持架構の脚状架構の層数とを等しくし、支持架構の脚状架構の各層の階高を、既存建物の外周部の窓が支持架構の脚状架構の梁により遮られないような等しい寸法又は略等しい寸法に設定し、かつ支持架構の上に増築する新たな多層の増床建物の各層の階高を、前記脚状架構の各層の階高に一致又は略一致するように設定し、前記支持架構の前後の脚状架構の内側列の各柱の既存建物側の面の各層の梁に対応する部分をこれらの部分に対応する既存建物の前後の外周部の各柱の部分に連結部材にて剛接合し、既存建物を耐震補強するから、次の（１）〜（６）の効果を奏する。
（１）敷地の有効利用を図ることができ、かつ、既存建物については増築用の支持架構を使って補強するので、増築工事期間中の使用制限がない。また既存建物を存続させることから、建築廃棄物の産出を略零にすることができ、二酸化炭素の発生量を少なくすることができ、環境にやさしい増築方法である。
（２）増築用の支持架構の内周部と既存建物の外周部とを複数の個所で連結部材にて剛接合するから、高価なダンバー等の制震装置等の付いた連結部材で連結するものに比して、既存建物の耐震補強費を低減することができる。また、その上に新たな多層の増床建物を増築した支持架構が既存建物に対して独立して構築されているから、既存建物の耐用年数の経過後に、既存建物及び前記連結部材を解体撤去して、既存建物等を解体撤去してできた支持架構の内側の空間には、上方の多層の増床建物から全く影響を受けることのない柔軟性な計画による新たな建物の新築が可能になる。
【００２３】
（３）内側列及び外側列の多数の柱同士の間隔が既存建物の前後の外周部の柱の間隔と一致するようにして、既存建物の外側の新たな基礎上に既存建物の外側面に沿って内側列及び外側列の多数の柱を構築し、内側列の柱と外側列の柱とを各層毎に梁にて連結し、内側列の隣接する柱同士及び外側列の隣接する柱同士を各層毎に梁にて連結し、各層毎にブレースを設け、かつ既存建物の前後又は前後左右に対応する前記内側列の各柱の上部を既存建物の上面との間に僅かな隙間をあけて多数の中央連結梁にて連結して、前記増築用の支持架構を構築し、該支持架構の内側列及び外側列の多数の柱に継ぎ足した多数の内側列及び外側列の柱及び前記中央連結梁に結合して立てられた多数の柱を用いて前記支持架構の上に新たな多層の増床建物を増築し、既存建物の前後の外周部の多数の柱とこれらに対向する前記支持架構の前後の内周部の柱とを多数の個所で連結部材にて剛接合し、既存建物を耐震補強するから、所望の剛性の増築用の支持架構を狭い敷地内に施工性よく構築することができ、かつ増築用の支持架構を既存建物に容易に剛接合することができる。
すなわち、既存建物の外側の新たな基礎上に既存建物の外側面に沿って内側列及び外側列の多数の柱を構築し、内側列の柱と外側列の柱とを各層毎に梁にて連結し、内側列の隣接する柱同士及び外側列の隣接する柱同士を各層毎に梁にて連結し、各層毎にブレースを設け、かつ既存建物の前後に対応する前記内側列の各柱の上部を既存建物の上面との間に僅かな隙間をあけて多数の中央連結梁にて連結して、増築用の支持架構を構築するから、既存建物の前後の外側の敷地が狭い場合でも、少ない資材及び工数で所望の剛性の増築用の支持架構を施工性よく構築することができる。しかも、既存建物の前後の外周部に対応する支持架構の内側列及び外側列の各柱、これらの各柱間を連結する多数の梁及び多数のブレースからなる支持架構の脚状架構が、支持架構の上に構築された新たな多層の増床建物により強固に連結されるから、支持架構の脚状部分の柱頭固定度が増大し、全体架構としての剛性向上に寄与することができる。
【００２４】
（４）多層の既存建物が敷地に設けた基礎上に構築された直方体形の建物であり、この既存建物の前後、すなわち、平面視が長い矩形の二つの長辺部の外側の敷地に新たな基礎を設け、既存建物の前後及び上を立体的に取り囲みかつその既存建物に面する内周部と既存建物の前後の外周部との間に隙間ができるように、既存建物の外殻となる増築用の支持架構を構築するから、増築用の支持架構の構築が容易になる。そのうえ、支持架構の前後の脚状架構の内側列の各柱の既存建物側の面の各層の梁に対応する部分をこれらの部分に対応する既存建物の前後の外周部の各柱の部分に連結部材にて剛接合し、既存建物を耐震補強するから、地震時に既存建物に作用する水平力を連結部材を介して支持架構の脚状架構に確実に伝達することができ、効率よく耐震補強できる。
【００２５】
（５）増築用の支持架構の脚状架構の内側列の各柱及び外側列の各柱と各層の梁とで囲まれる空間内にブレースを設け、かつ支持架構の脚状架構の内側列及び外側列の既存建物の平面視が矩形の長辺方向の複数の隣接する対の柱と各層の梁とで囲まれる空間内にブレースを設けるから、所望の剛性の増築用の支持架構を狭い敷地内に少ない資材及び工数で構築することができる。
【００２６】
（６）既存建物の層数と既存建物に対面する増築用の支持架構の脚状架構の層数とを等しくし、支持架構の脚状架構の各層の階高を、既存建物の外周部の窓が支持架構の脚状架構の梁により遮られないような等しい寸法又は略等しい寸法に設定し、かつ支持架構の上に増築する新たな多層の増床建物の各層の階高を、前記脚状架構の各層の階高に一致又は略一致するように設定すると、既存建物と支持架構の上に新たに増築した多層の増床建物とが略一体の外観を呈するようにすることができる。
【００２７】
また、既存建物の耐用年数の経過後に、既存建物及び既存建物と支持架構との間の連結部材を解体撤去して、既存建物等を解体撤去してできた支持架構の内側の空間に、上部の増築された多層の増床建物と略同じ構成の更に新たな建物を新築する場合に、その新築が容易になる。
なお、既存建物等を解体撤去してできた支持架構の内側の空間は、その他の自由な発想に基づく企画により利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の多層の既存建物の上側に新たな多層の増床建物を増築した一体建物の正面図
【図２】図１に示す一体建物の側面図
【図３】図１に示す一体建物を図１のＡ−Ａ線で断面した平面図
【図４】図１に示す一体建物を図１のＢ−Ｂ線で断面した平面図
【図５】多層の既存建物の上側に多層の増床建物を増築する際の方法の一例を示す正面図
【図６】既存建物及び増築用の支持架構の脚状部分の横断面図
【図７】既存建物及び増築用の支持架構の脚状部分等の縦断面図
【図８】一体建物に地震を入力した場合と既存建物単独の場合の既存建物の各階の層間変位等を示す図で、（ａ）はエルセントロ地震を入力した場合の図、（ｂ）建築センター波を入力した場合の図
【図９】その支持架構の剛性を既存建物の剛性の１倍、２倍、及び５倍にした一体建物に地震を入力した場合の既存建物の各階の層間変位等を示す図ので、（ａ）はエルセントロ地震を入力した場合の図、（ｂ）建築センター波を入力した場合の図
【符号の説明】
１ 既存建物
１ａ 基礎
１ｂ 柱
１ｃ１〜１ｃ４ 梁
１ｄ１〜１ｄ４ 床
１ｆ 窓
１０ 一体建物
１０Ａ 増築用の支持架構
１０Ａ１，１０Ａ２ 脚状架構
１０Ｂ 増床建物
１１ａ 基礎杭
１１ｂ 基礎梁
１２ａ１ 内側列の柱
１２ｂ１ 外側列の柱
１３ａ１〜１３ａ５ 内外柱間の梁
１３ｂ１〜１３ｂ５ 長辺方向の柱間の梁
１３ｃ 中央連結梁
１２ａ２ 内側列の柱
１２ｂ２ 外側列の柱
１２ｃ２ 中央の柱
１３ａ６〜１３ａ９ 内外柱間の梁
１３ｂ６〜１３ｂ９ 長辺方向の柱間の梁
１３ｃ６〜１３ｃ９ 中央の梁
１４ａ，１４ｂ ブレース
１５ａ１〜１５ａ３ 連結部材
１６ 床
１７ 金網
１８ 階段
１９ エレベータ
２１ 屋外器
【発明の属する技術分野】
この発明は、既存建物の増築方法、特に、既存建物の耐震補強を兼ねた増築方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既存建物の耐震補強法には、建物内に壁、ブレース等を増設する一般的な耐震補強法の他に、例えば、次の（１）〜（３）のようなものがある。
（１）既存建物の外側に、剛性や耐力の高いフレーム、バットレス、メガストラクチャー等からなる補強用架構を建築し、この補強用架構をその多数の箇所で既存建物に緊結する耐震補強法（例えば、特開平９−２０３２１７号公報参照）。（２）既存建物の外部又は内部における既存建物と干渉し合わない領域に既存建物に対して独立して、制震装置を組み込んだ平面又は立体の制震架構、或は耐震能のある平面又は立体の耐震架構を構築し、既存建物と制震架構とを連結し、又は既存建物と制震架構とを制震装置を介して連結し、或は既存建物と耐震架構とを制震装置を介して連結する耐震補強法（例えば、特開平９−２３５８９０号公報参照）。
（３）基礎上に設置された下部減衰装置に支持された既存建物の耐震補強法において、前記既存建物の外側の地盤に複数の支柱を立設し、前記既存建物の上方に前記支柱で支持させる増設（増床）建物を構築し、増設建物の下面と既存建物の上面の間にこれらの面間を連結する上部減衰装置を設ける増床を伴う既存建物の耐震補強法（例えば、特開平１０−２３１６３９号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記（１）の既存建物の耐震補強法は、既存建物の外側から耐震補強工事を行なうことができるため、既存建物の内部に手を加える必要がなく、既存建物を使用しながら耐震補強することができるが、建物の増築（増床）にはならない欠点がある。
上記（２）の既存建物の耐震補強法は、既存建物と制震架構又は耐震架構が水平力を分担するため、或は制震装置の制震作用により既存建物の架構に応力が集中することを回避するため、既存建物に対する補強が必要でなく、制震架構又は耐震架構を既存建物の外部に構築すれば、建物を使用状態のまま耐震補強工事を行うことができるが、建物の増築（増床）にはならない欠点がある。この耐震補強法は、地震時に既存建物が大きく変位することにより、制震作用が生じるものであるから、地震時の変位が小さい鉄筋コンクリート造の既存建物の耐震補強には適用し難い欠点がある。
【０００４】
上記（３）の既存建物の耐震補強法は、振動エネルギーの吸収個所を分散化することができ、大きな制震効果が得られ、また、既存建物が狭い敷地に建てられていてもその耐震補強が可能であり、しかも、既存建物を使用しながら、これを耐震補強することができ、そのうえ、建物の増築（増床）が可能である。この耐震補強法は、非常に大きな効果を奏し、既存建物の耐震性能を保障することができるが、既存建物がその基礎上に設置された減衰装置に支持されている建物でなければ適用できない耐震補強法であるという欠点がある。
この発明の解決しようとする課題は、上記の（１）〜（３）の従来技術が有している欠点を有しない既存建物の増築方法を提供すること、換言すると、既存建物の耐震補強と増床を伴う増築とを狭い敷地内で少ない費用で施工性よく行うことができる既存建物の増築方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の既存建物の増築方法は、多層の既存建物が敷地に設けた基礎上に建築された直方体形の建物であり、前記既存建物の前後、すなわち、平面視が長い矩形の二つの長辺部の外側の敷地に新たな基礎を設け、この新たな基礎上に、既存建物の前後及び上を立体的に取り囲みかつ後記支持架構の既存建物に面する内周部と既存建物の外周部との間に隙間ができるように、既存建物の外殻となる増築用の支持架構を構築し、該支持架構の上に新たな多層の増床建物を増築する既存建物の増築方法において、後記の内側列及び外側列の多数の柱同士の間隔が既存建物の前後の外周部の柱の間隔と一致するように、既存建築物の前後にその外側面に沿って内側列及び外側列の多数の柱を構築して、内側列の各柱と外側列の各柱とを各層毎に梁にて連結し、内側列の隣接する柱同士及び外側列の隣接する柱同士を各層毎に梁にて連結し、増築用の支持架構の脚状架構の内側列の各柱及び外側列の各柱と各層の梁とで囲まれる空間内にブレースを設け、かつ支持架構の脚状架構の内側列及び外側列の既存建物の長辺方向の複数の隣接する対の柱と各層の梁とで囲まれる空間内にブレースを設け、かつ既存建物の前後の外周部に対応する前記内側列の各柱の上部を既存建物の上面との間に僅かな隙間をあけて多数の中央連結梁にて連結して、前記増築用の支持架構を構築し、該支持架構の内側列及び外側列の多数の柱に継ぎ足した多数の内側列及び外側列の柱及び前記中央連結梁に結合して立てた多数の柱を用いて前記支持架構上に新たな多層の増床建物を増築し、既存建物の層数と既存建物に対面する増築用の支持架構の脚状架構の層数とを等しくし、支持架構の脚状架構の各層の階高を、既存建物の外周部の窓が支持架構の脚状架構の梁により遮られないような等しい寸法又は略等しい寸法に設定し、かつ支持架構の上に増築する新たな多層の増床建物の各層の階高を、前記脚状架構の各層の階高に一致又は略一致するように設定し、前記支持架構の前後の脚状架構の内側列の各柱の既存建物側の面の各層の梁に対応する部分をこれらの部分に対応する既存建物の前後の外周部の各柱の部分に連結部材にて剛接合し、既存建物を耐震補強することを特徴とするものである。
【０００６】
この発明では、内側列及び外側列の多数の柱同士の間隔が既存建物の前後の外周部の柱の間隔と一致するようにして、既存建物の外側の新たな基礎上に既存建物の外側面に沿って内側列及び外側列の多数の柱を構築し、内側列の柱と外側列の柱とを各層毎に梁にて連結し、内側列の隣接する柱同士及び外側列の隣接する柱同士を各層毎に梁にて連結し、各層毎にブレースを設け、かつ既存建物の前後に対応する前記内側列の各柱の上部を既存建物の上面との間に僅かな隙間をあけて多数の中央連結梁にて連結して、前記増築用の支持架構を構築し、該支持架構の内側列及び外側列の多数の柱に継ぎ足した多数の内側列及び外側列の柱及び前記中央連結梁に結合して立てられた多数の柱を用いて前記支持架構の上に新たな多層の増床建物を増築し、既存建物の前後の外周部の多数の柱とこれらに対向する前記支持架構の前後の内周部の柱とを多数の個所で連結部材にて剛接合し、既存建物を耐震補強する。
【０００７】
多層の既存建物が細長い直方体型であるため、内側列及び外側列の多数の柱同士の間隔が既存建物の前後の外周部の柱の間隔と一致するように、既存建築物の前後にその外側面に沿って内側列及び外側列の多数の柱を構築して、内側列の各柱と外側列の各柱とを各層毎に梁にて連結し、内側列の隣接する柱同士及び外側列の隣接する柱同士を各層毎に梁にて連結し、各層にブレースを設けて、かつ既存建物の前後の外周部に対応する前記内側列の各柱の上部を既存建物の上面との間に僅かな隙間をあけて多数の中央連結梁にて連結して、既存建物の外殻となる増築用の支持架構を構築し、該支持架構の内側列及び外側列の多数の柱に継ぎ足した多数の内側列及び外側列の柱及び前記中央連結梁に結合して立てた多数の柱を用いて前記支持架構上に新たな多層の増床建物を増築し、前記支持架構の前後の脚状架構の内側列の各柱の既存建物側の面の各層の梁に対応する部分をこれらの部分に対応する既存建物の前後の外周部の各柱の部分に連結部材にて剛接合し、既存建物を耐震補強する。
【０００８】
この発明では、増築用の支持架構の脚状架構の内側列の各柱及び外側列の各柱と各層の梁とで囲まれる空間内にブレースを設け、かつ支持架構の脚状架構の内側列及び外側列の既存建物の長辺方向の複数の隣接する対の柱と各層の梁とで囲まれる空間内にブレースを設け、支持架構に所望の剛性を付与する。
また、この発明では、既存建物の層数と既存建物に対面する増築用の支持架構の脚状架構の層数とを等しくし、支持架構の脚状架構の各層の階高を、既存建物の外周部の窓が支持架構の脚状架構の梁により遮られないような等しい寸法又は略等しい寸法に設定し、かつ支持架構の上に増築する新たな多層の増床建物の各層の階高を、前記脚状架構の各層の階高に一致又は略一致するように設定する。
【０００９】
この発明の一実施形態である多層の既存建物が鉄筋コンクリート造である場合には、増築後の一体建物の支持架構の剛性を、前記一体建物にエルセントロ地震波（５０ｋｉｎｅ）又は建築センター波（レベル２）を入力したときに、既存建物の層間変形角が１／２００〜１／２５０になるように設定する。
この発明の既存建物の増築方法は、多層の既存建物が鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造又は鉄骨造の建物でも適用可能な増築方法であり、この場合の増築用の支持架構及び支持架構上に増築する増床建物は、鉄骨造又は鉄骨鉄筋コンクリート造が適している。
【００１０】
【実施例】
この発明の一実施例を図１〜図９を使って詳細に説明する。
増築後の一体建物１０は、既存建物１と、増築用の支持架構１０Ａと、連結部材１５ａ１〜１５ａ３と、新たな多層の増床建物１０Ｂとを一体化して構成される。
既存建物１は、図１及び図２に示すように、敷地の地盤中に設けた複数の基礎杭で支持された鉄筋コンクリート造の基礎１ａを、平面視が矩形の既存建物１の長辺方向に１１箇構築し、かつ前記矩形の短辺方向に３箇構築し、各基礎１ａ上にそれぞれ鉄筋コンクリート造の柱１ｂを構築し、各柱１ｂ間にこれらを互いに連結する鉄筋コンクリート造の梁１ｃ１〜１ｃ５を構築し、各梁１ｃ１〜１ｃ５上に鉄筋コンクリート造の床１ｄ１〜１ｄ５を構築し、長い直方体形の４階建の建物としたものである。
既存建物１その前方の両端よりの部分に出入口が設けられている。
【００１１】
図１及び図２に示すように、既存建物１の前後の外側、すなわち、平面視が長い矩形の二つの長辺部の外側の敷地に、鉄筋コンクリート造の基礎杭１１ａを、前記矩形の長辺方向に沿って既存建物１の各基礎１ａと同じ間隔で、それぞれ２列ずつ設け、各基礎杭１１ａの上部間にこれらを互いに連結する鉄筋コンクリート造の基礎梁１１ｂを構築して、新たな多層の増床建物１０Ｂを支持する支持架構１０Ａの脚状架構１０Ａ１，１０Ａ２を構築するための基礎１１とする。
基礎１１の各基礎杭１１ａに対応する部分に鉄骨造の柱１２ａ１，１２ｂ１をそれぞれ建てる。そして、２列の柱列のうちの内側列の各柱１２ａ１と外側列の各柱１２ｂ１とをそれぞれ梁１３ａ１〜１３ａ５で連結し、かつ内側列及び外側列の隣接する各柱１２ａ１，１２ｂ１同士をそれぞれ梁１３ｂ１〜１３ｂ５にて連結して、既存建物１の前後にその５階の床（屋上の床）に対応する梁１３ａ５，１３ｂ５までの増築用の支持架構１０Ａの脚状架構１０Ａ１，１０Ａ２を建築する。
そして、前方の脚状架構１０Ａ１の内側列の各柱１２ａ１の上部と後方の脚状架構１０Ａ２の内側列の各柱１２ａ１の上部とを前記梁１３ａ５，１３ｂ５の同じレベルにある鉄骨造の中央連結梁１３ｃにてそれぞれ連結して、図２に示すように、側面視が門型の増築用の支持架構１０Ａを構築する。
なお、各中央連結梁１３ｃの下面と既存建物１の屋上の床１ｄ５の上面との間に僅かな隙間ができるようにする。
【００１２】
各梁１３ｃの下面と既存建物１の屋上の床１ｄ５の上面との間に僅かな隙間ができるようにすると、図７に示すように、５階の床を支持する梁１３ａ５，１３ｂ５，１３ｃの中心線と既存建物１の屋上の床１ｄ５を支持する梁１３ｃ５の中心線との間に間隔Ｄが生じる。
既存建物１の増築後の外観や、既存建物１の耐用年数が経って既存建物１を改築する必要が生じる場合を考慮して、梁１３ａ２，１３ｂ２の中心線を、例えば、既存建物１の梁１ｃ２の中心線よりも前記Ｄの４分の１だけ高くし、梁１３ａ３，１３ｂ３の中心線を、例えば、既存建物１の梁１ｃ３の中心線よりも前記Ｄの４分の２だけ高くし、梁１３ａ４，１３ｂ４の中心線を、例えば、既存建物１の梁１ｃ４の中心線よりも前記Ｄの４分の３だけ高くなるようにする。なお、この場合に、既存建物１の外周部の窓１ｆが支持架構１０Ａの梁１３ｂ２〜１３ｂ４により遮られないことが条件になる。
【００１３】
図２に示すように、前後の内側列の各柱１２ａ１と外側列の各柱１２ｂ１ と各梁１３ａ１〜１３ａ５ とにより囲まれる部分にはそれぞれブレース１４ａを内側に傾斜させて設ける。
図１に示すように、支持架構１０Ａの脚状架構１０Ａ１，１０Ａ２の複数の隣接する対の柱、すなわち、前後の内側列及び外側列の柱の左端から数えて１番目の柱１２ａ１，１２ｂ１と２番目の柱１２ａ１，１２ｂ１、左端から数えて４番目の柱１２ａ１，１２ｂ１と５番目の柱１２ａ１，１２ｂ１、左端から数えて７番目の柱１２ａ１，１２ｂ１と８番目の柱１２ａ１，１２ｂ１、及び左端から数えて１０番目の柱１２ａ１，１２ｂ１と１１番目の柱１２ａ１，１２ｂ１と、各階の各梁１３ｂ１〜１３ｂ５とによって囲まれる部分にそれぞれブレース１４ｂをハ字方に傾斜させて設ける。
【００１４】
前後の内側列及び外側列の各柱１２ａ１，１２ｂ１の上端にそれぞれ鉄骨造の柱１２ａ２，１２ｂ２を継ぎ足し、各中央連結梁１３ｃの中間にそれぞれ鉄骨造の柱１２ｃ２を建て（柱１２ｃ２の下端を前記梁１３ｃに固着する）て、対向する柱１２ａ２と柱１２ｂ２との間を各梁１３ａ６〜１３ａ９にて連結し、対向する柱１２ａ２と柱１２ｃ２との間を各梁１３ｃ６〜１３ｃ９にて連結し、隣合う柱１２ａ２間、隣合う柱１２ｂ２間及び隣合う柱１２ｃ２間を各梁１３ｂ６〜１３ｂ９にて連結する。そして、既存建物１の上側に新たな４層の増床建物１０Ｂを構築する。
前後の内側列及び外側列の柱１２ａ２，１２ｂ２の左端から数えて１番目の柱１２ａ２，１２ｂ２と２番目の柱１２ａ２，１２ｂ２、左端から数えて４番目の柱１２ａ２，１２ｂ２と５番目の柱１２ａ２，１２ｂ２、左端から数えて７番目の柱１２ａ２，１２ｂ２と８番目の柱１２ａ２，１２ｂ２、及び左端から数えて１０番目の柱１２ａ２，１２ｂ２と１１番目の柱１２ａ２，１２ｂ２と各階の各梁１３ｂ６〜１３ｂ９とによって囲まれる部分にそれぞれブレース１４ｂをハ字形に傾斜させて設ける。
【００１５】
一体建物１０を構築するには、例えば、既存建物１の左側に１スパン又は２スパン分の支持架構１０Ａ及び新たな４階の増床建物１０Ｂ１を構築し、増床建物１０Ｂ１に移動式クレーン５の支持案内体４を設け、この支持案内体４上に移動式クレーン５を必要時に移動させ得るように載置し、鉄骨造の柱１２ａ１，１２ｂ１，１２ｃ２，１２ａ２，１２ｂ２や梁１３ａ１〜１３ａ９，１３ｂ１〜１３ｂ９，１３ｃ，１３ｃ６〜１３ｃ９の部材を、移動式クレーン５を用いて吊り上げ、順次組み付け、かつ支持案内体４を継ぎ足して、移動式クレーン５を順次右方に移動させなから、左側の部分から右側の部分へと柱、梁、ブレース等の部材を組み付け、既存建物１の前後及び上に支持架構１０Ａを構築し、かつ支持架構１０Ａの上に新たな４階（層）の増床建物１０Ｂを増築する。
【００１６】
増築用の支持架構１０Ａの前後の脚状架構１０Ａ１，１０Ａ２の内側列の各柱１２ａ１の既存建物１側の面の各梁１３ａ２〜１３ａ４に対応する各部分とこれらの部分に対応する既存建物１の外周部の各柱１ｂの部分との間にそれぞれ梁状の連結部材１５ａ１〜１５ａ３を配し、各連結部材１５ａ１〜１５ａ３の両端を柱１２ａ１及び柱１ｂに固着する。
【００１７】
既存建物１は、その２階〜４階の前後の外側に、図６及び図７に示されているように、その２階〜４階の床１ｄ２〜１ｄ４の上面よりも少々下方に鍔状の床１ｅ２〜１ｅ４が設けられ、それらの床１ｅ ２ 〜１ｅ ４ 上に冷暖房装置の屋外器２１等が設置されているような場合には、例えば、前後の内側列及び外側列の柱の左端から数えて４番目の柱１２ａ１，１２ｂ１と５番目の柱１２ａ１，１２ｂ１、及び左端から数えて７番目の柱１２ａ２，１２ｂ２と８番目の柱１２ａ２，１２ｂ２と各階の各梁１３ａ２〜１３ａ４，１３ｂ２〜１３ｂ４上に床１６を設け、既存建物１の外側の鍔状の床１ｅ２〜１ｅ４上に設置されていた冷暖房装置の屋外器２１等を前記床１６上に移設するようにする。図７においては、連結部材１５ａ１〜１５ａ３及びブレース１４ａが省略されている。
なお、必要に応じて、支持架構１０Ａの脚状架構１０Ａ１，１０Ａ２の前記床１６のある部分の柱１２ａ１，１２ｂ１と梁１３ａ２〜１３ａ５，１３ｂ２〜１３ｂ５とで囲まれる部分に金網１７を張設し、また、その他の支持架構１０Ａの脚状架構１０Ａ１，１０Ａ２の外側列の各柱１２ｂ１と外側の各梁１３ｂ１〜１３ｂ５で囲まれる部分にも金網１７を張設する。
【００１８】
図３に示すように、増築用の支持架構１０Ａの前側の脚状架構１０Ａ１の左端から数えて１番目の柱１２ａ１，１２ｂ１，１２ａ２，１２ｂ２と２番目の柱１２ａ１，１２ｂ１，１２ａ２，１２ｂ２との間及び右端から数えて１番目の柱１２ａ１，１２ｂ１，１２ａ２，１２ｂ２と２番目の柱１２ａ１，１２ｂ１，１２ａ２，１２ｂ２の間の１階〜８階の部分に階段１８を設け、その後側の脚状架構１０Ａ２の左端から数えて１番目の柱１２ａ１，１２ｂ１，１２ａ２，１２ｂ２と２番目の柱１２ａ１，１２ｂ１，１２ａ２，１２ｂ２との間及び右端から数えて１番目の柱１２ａ１，１２ｂ１，１２ａ２，１２ｂ２と２番目の各柱１２ａ１，１２ｂ１，１２ａ２，１２ｂ２の間の１階〜８階の部分にエレベータ１９を設ける。そして、これらの階段１８及びエレベータ１９を使って、新たな多層の増床建物１０Ｂの各階と往来し得るようにする。
【００１９】
既存建物１は、例えば、その矩形の長辺方向の各柱１ｂ間の間隔が７５０ｃｍであり、その短辺方向の各柱１ｂ間の間隔が７７０ｃｍであり、その１階、２階及び３階の階高寸法が３５０ｃｍであり、その４階の階高寸法が３４７ｃｍであり、その屋上のパラペットの高さが３５ｃｍである。
一体建物１０は、例えば、その長辺方向の各柱１２ａ１，１２ａ２，１２ｂ１，１２ｂ２間の間隔が既存建物１と同じ７５０ｃｍであり、その内側列の各柱１２ａ１，１２ａ２とその外側列の各柱１２ｂ１，１２ｂ２との間の間隔が２５０ｃｍであり、その内側列の各柱１２ａ１と既存建物１の長辺方向の外周部の各柱１ｂとの間の間隔が２００ｃｍであり、その内側列の各柱１２ａ２と中央の各柱１２ｃ２との間の間隔が９７０ｃｍであり、その１階〜８階の階高寸法が３８０ｃｍであり、その屋上のパラペットの高さが１００ｃｍである。
増築用の支持架構１０Ａの内側列の各柱１２ａ１の既存建物１側の各梁１３ａ２〜１３ａ４に対応する各部分は、これらの部分に対応する既存建物１の外周部の各柱１ｂの部分に梁状の連結部材１５ａ１〜１５ａ３を介して剛接合されている。
なお、一体建物１０の支持架構１０Ａの剛性は、既存建物１の剛性の略１倍にしてある。
【００２０】
上記の増築後の既存建物１と、支持架構１０Ａと、連結部材１５ａ１〜１５ａ３と、新たな多層の増床建物１０Ｂとが一体化された一体建物１０に、エルセントロ地震波（５０ｋｉｎｅ）を入力したと仮定して、既存建物１の各階の層間変位（ｃｍ）を解析すると、図８の（ａ）のようになり、建築センター波（レベル２）を入力したと仮定して、既存建物１の各階の層間変位（ｃｍ）を解析すると、図８の（ｂ）のようになる。これらの結果から、一体建物１０中の既存建物１は、これが耐震補強されなければ層崩壊するような大きい地震を受けても、各階の層間変位が小さく抑えられ、その地震に充分に耐え得ることがわかる。
【００２１】
一体建物１０の支持架構１０Ａの剛性を既存建物１の剛性の１倍、２倍及び５倍にした場合について、一体建物１０にエルセントロ地震波（５０ｋｉｎｅ）を入力したと仮定して、各階の層間変位（ｃｍ）及び層間変形角を解析すると、図９の（ａ）のようになり、建築センター波（レベル２）を入力したと仮定して、各階の層間変位（ｃｍ）及び層間変形角を解析すると、図９の（ｂ）のようになる。
なお、層間変形角は層の変位を階高で除した値である。
これらの結果から、一体建物１０の支持架構１０Ａの剛性を増大させることにより、既存建物１の層間変形角を１／２００〜１／２５０に抑えることができることがわかる。非常な大きな剛性とすれば、層間変形角を１／５００とすることも可能であるが、柱等が太くなり一体建物１０の支持架構１０Ａ及び増床建物１０Ｂの増築架構のイメージが現実的なものでなくなる。層間変形角が１／２００〜１／２５０という応答レベルをターゲットとした場合は、合理的なイメージの範囲内での前記増築架構の設定が可能である。なお、支持架構１０Ａ及び新たな増床建物１０Ｂは鉄骨鉄筋コンクリート造にすることも可能である。
【００２２】
【発明の効果】
本願の発明の既存建物の増築方法は、多層の既存建物が敷地に設けた基礎上に建築された直方体形の建物であり、前記既存建物の前後、すなわち、平面視が長い矩形の二つの長辺部の外側の敷地に新たな基礎を設け、この新たな基礎上に、既存建物の前後及び上を立体的に取り囲みかつ後記支持架構の既存建物に面する内周部と既存建物の外周部との間に隙間ができるように、既存建物の外殻となる増築用の支持架構を構築し、該支持架構の上に新たな多層の増床建物を増築する既存建物の増築方法において、後記の内側列及び外側列の多数の柱同士の間隔が既存建物の前後の外周部の柱の間隔と一致するように、既存建築物の前後にその外側面に沿って内側列及び外側列の多数の柱を構築して、内側列の各柱と外側列の各柱とを各層毎に梁にて連結し、内側列の隣接する柱同士及び外側列の隣接する柱同士を各層毎に梁にて連結し、増築用の支持架構の脚状架構の内側列の各柱及び外側列の各柱と各層の梁とで囲まれる空間内にブレースを設け、かつ支持架構の脚状架構の内側列及び外側列の既存建物の長辺方向の複数の隣接する対の柱と各層の梁とで囲まれる空間内にブレースを設け、かつ既存建物の前後の外周部に対応する前記内側列の各柱の上部を既存建物の上面との間に僅かな隙間をあけて多数の中央連結梁にて連結して、前記増築用の支持架構を構築し、該支持架構の内側列及び外側列の多数の柱に継ぎ足した多数の内側列及び外側列の柱及び前記中央連結梁に結合して立てた多数の柱を用いて前記支持架構上に新たな多層の増床建物を増築し、既存建物の層数と既存建物に対面する増築用の支持架構の脚状架構の層数とを等しくし、支持架構の脚状架構の各層の階高を、既存建物の外周部の窓が支持架構の脚状架構の梁により遮られないような等しい寸法又は略等しい寸法に設定し、かつ支持架構の上に増築する新たな多層の増床建物の各層の階高を、前記脚状架構の各層の階高に一致又は略一致するように設定し、前記支持架構の前後の脚状架構の内側列の各柱の既存建物側の面の各層の梁に対応する部分をこれらの部分に対応する既存建物の前後の外周部の各柱の部分に連結部材にて剛接合し、既存建物を耐震補強するから、次の（１）〜（６）の効果を奏する。
（１）敷地の有効利用を図ることができ、かつ、既存建物については増築用の支持架構を使って補強するので、増築工事期間中の使用制限がない。また既存建物を存続させることから、建築廃棄物の産出を略零にすることができ、二酸化炭素の発生量を少なくすることができ、環境にやさしい増築方法である。
（２）増築用の支持架構の内周部と既存建物の外周部とを複数の個所で連結部材にて剛接合するから、高価なダンバー等の制震装置等の付いた連結部材で連結するものに比して、既存建物の耐震補強費を低減することができる。また、その上に新たな多層の増床建物を増築した支持架構が既存建物に対して独立して構築されているから、既存建物の耐用年数の経過後に、既存建物及び前記連結部材を解体撤去して、既存建物等を解体撤去してできた支持架構の内側の空間には、上方の多層の増床建物から全く影響を受けることのない柔軟性な計画による新たな建物の新築が可能になる。
【００２３】
（３）内側列及び外側列の多数の柱同士の間隔が既存建物の前後の外周部の柱の間隔と一致するようにして、既存建物の外側の新たな基礎上に既存建物の外側面に沿って内側列及び外側列の多数の柱を構築し、内側列の柱と外側列の柱とを各層毎に梁にて連結し、内側列の隣接する柱同士及び外側列の隣接する柱同士を各層毎に梁にて連結し、各層毎にブレースを設け、かつ既存建物の前後又は前後左右に対応する前記内側列の各柱の上部を既存建物の上面との間に僅かな隙間をあけて多数の中央連結梁にて連結して、前記増築用の支持架構を構築し、該支持架構の内側列及び外側列の多数の柱に継ぎ足した多数の内側列及び外側列の柱及び前記中央連結梁に結合して立てられた多数の柱を用いて前記支持架構の上に新たな多層の増床建物を増築し、既存建物の前後の外周部の多数の柱とこれらに対向する前記支持架構の前後の内周部の柱とを多数の個所で連結部材にて剛接合し、既存建物を耐震補強するから、所望の剛性の増築用の支持架構を狭い敷地内に施工性よく構築することができ、かつ増築用の支持架構を既存建物に容易に剛接合することができる。
すなわち、既存建物の外側の新たな基礎上に既存建物の外側面に沿って内側列及び外側列の多数の柱を構築し、内側列の柱と外側列の柱とを各層毎に梁にて連結し、内側列の隣接する柱同士及び外側列の隣接する柱同士を各層毎に梁にて連結し、各層毎にブレースを設け、かつ既存建物の前後に対応する前記内側列の各柱の上部を既存建物の上面との間に僅かな隙間をあけて多数の中央連結梁にて連結して、増築用の支持架構を構築するから、既存建物の前後の外側の敷地が狭い場合でも、少ない資材及び工数で所望の剛性の増築用の支持架構を施工性よく構築することができる。しかも、既存建物の前後の外周部に対応する支持架構の内側列及び外側列の各柱、これらの各柱間を連結する多数の梁及び多数のブレースからなる支持架構の脚状架構が、支持架構の上に構築された新たな多層の増床建物により強固に連結されるから、支持架構の脚状部分の柱頭固定度が増大し、全体架構としての剛性向上に寄与することができる。
【００２４】
（４）多層の既存建物が敷地に設けた基礎上に構築された直方体形の建物であり、この既存建物の前後、すなわち、平面視が長い矩形の二つの長辺部の外側の敷地に新たな基礎を設け、既存建物の前後及び上を立体的に取り囲みかつその既存建物に面する内周部と既存建物の前後の外周部との間に隙間ができるように、既存建物の外殻となる増築用の支持架構を構築するから、増築用の支持架構の構築が容易になる。そのうえ、支持架構の前後の脚状架構の内側列の各柱の既存建物側の面の各層の梁に対応する部分をこれらの部分に対応する既存建物の前後の外周部の各柱の部分に連結部材にて剛接合し、既存建物を耐震補強するから、地震時に既存建物に作用する水平力を連結部材を介して支持架構の脚状架構に確実に伝達することができ、効率よく耐震補強できる。
【００２５】
（５）増築用の支持架構の脚状架構の内側列の各柱及び外側列の各柱と各層の梁とで囲まれる空間内にブレースを設け、かつ支持架構の脚状架構の内側列及び外側列の既存建物の平面視が矩形の長辺方向の複数の隣接する対の柱と各層の梁とで囲まれる空間内にブレースを設けるから、所望の剛性の増築用の支持架構を狭い敷地内に少ない資材及び工数で構築することができる。
【００２６】
（６）既存建物の層数と既存建物に対面する増築用の支持架構の脚状架構の層数とを等しくし、支持架構の脚状架構の各層の階高を、既存建物の外周部の窓が支持架構の脚状架構の梁により遮られないような等しい寸法又は略等しい寸法に設定し、かつ支持架構の上に増築する新たな多層の増床建物の各層の階高を、前記脚状架構の各層の階高に一致又は略一致するように設定すると、既存建物と支持架構の上に新たに増築した多層の増床建物とが略一体の外観を呈するようにすることができる。
【００２７】
また、既存建物の耐用年数の経過後に、既存建物及び既存建物と支持架構との間の連結部材を解体撤去して、既存建物等を解体撤去してできた支持架構の内側の空間に、上部の増築された多層の増床建物と略同じ構成の更に新たな建物を新築する場合に、その新築が容易になる。
なお、既存建物等を解体撤去してできた支持架構の内側の空間は、その他の自由な発想に基づく企画により利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の多層の既存建物の上側に新たな多層の増床建物を増築した一体建物の正面図
【図２】図１に示す一体建物の側面図
【図３】図１に示す一体建物を図１のＡ−Ａ線で断面した平面図
【図４】図１に示す一体建物を図１のＢ−Ｂ線で断面した平面図
【図５】多層の既存建物の上側に多層の増床建物を増築する際の方法の一例を示す正面図
【図６】既存建物及び増築用の支持架構の脚状部分の横断面図
【図７】既存建物及び増築用の支持架構の脚状部分等の縦断面図
【図８】一体建物に地震を入力した場合と既存建物単独の場合の既存建物の各階の層間変位等を示す図で、（ａ）はエルセントロ地震を入力した場合の図、（ｂ）建築センター波を入力した場合の図
【図９】その支持架構の剛性を既存建物の剛性の１倍、２倍、及び５倍にした一体建物に地震を入力した場合の既存建物の各階の層間変位等を示す図ので、（ａ）はエルセントロ地震を入力した場合の図、（ｂ）建築センター波を入力した場合の図
【符号の説明】
１ 既存建物
１ａ 基礎
１ｂ 柱
１ｃ１〜１ｃ４ 梁
１ｄ１〜１ｄ４ 床
１ｆ 窓
１０ 一体建物
１０Ａ 増築用の支持架構
１０Ａ１，１０Ａ２ 脚状架構
１０Ｂ 増床建物
１１ａ 基礎杭
１１ｂ 基礎梁
１２ａ１ 内側列の柱
１２ｂ１ 外側列の柱
１３ａ１〜１３ａ５ 内外柱間の梁
１３ｂ１〜１３ｂ５ 長辺方向の柱間の梁
１３ｃ 中央連結梁
１２ａ２ 内側列の柱
１２ｂ２ 外側列の柱
１２ｃ２ 中央の柱
１３ａ６〜１３ａ９ 内外柱間の梁
１３ｂ６〜１３ｂ９ 長辺方向の柱間の梁
１３ｃ６〜１３ｃ９ 中央の梁
１４ａ，１４ｂ ブレース
１５ａ１〜１５ａ３ 連結部材
１６ 床
１７ 金網
１８ 階段
１９ エレベータ
２１ 屋外器
Claims (1)
- 多層の既存建物が敷地に設けた基礎上に建築された直方体形の建物であり、前記既存建物の前後、すなわち、平面視が長い矩形の二つの長辺部の外側の敷地に新たな基礎を設け、この新たな基礎上に、既存建物の前後及び上を立体的に取り囲みかつ後記支持架構の既存建物に面する内周部と既存建物の外周部との間に隙間ができるように、既存建物の外殻となる増築用の支持架構を構築し、該支持架構の上に新たな多層の増床建物を増築する既存建物の増築方法において、後記の内側列及び外側列の多数の柱同士の間隔が既存建物の前後の外周部の柱の間隔と一致するように、既存建築物の前後にその外側面に沿って内側列及び外側列の多数の柱を構築して、内側列の各柱と外側列の各柱とを各層毎に梁にて連結し、内側列の隣接する柱同士及び外側列の隣接する柱同士を各層毎に梁にて連結し、増築用の支持架構の脚状架構の内側列の各柱及び外側列の各柱と各層の梁とで囲まれる空間内にブレースを設け、かつ支持架構の脚状架構の内側列及び外側列の既存建物の長辺方向の複数の隣接する対の柱と各層の梁とで囲まれる空間内にブレースを設け、かつ既存建物の前後の外周部に対応する前記内側列の各柱の上部を既存建物の上面との間に僅かな隙間をあけて多数の中央連結梁にて連結して、前記増築用の支持架構を構築し、該支持架構の内側列及び外側列の多数の柱に継ぎ足した多数の内側列及び外側列の柱及び前記中央連結梁に結合して立てた多数の柱を用いて前記支持架構上に新たな多層の増床建物を増築し、既存建物の層数と既存建物に対面する増築用の支持架構の脚状架構の層数とを等しくし、支持架構の脚状架構の各層の階高を、既存建物の外周部の窓が支持架構の脚状架構の梁により遮られないような等しい寸法又は略等しい寸法に設定し、かつ支持架構の上に増築する新たな多層の増床建物の各層の階高を、前記脚状架構の各層の階高に一致又は略一致するように設定し、前記支持架構の前後の脚状架構の内側列の各柱の既存建物側の面の各層の梁に対応する部分をこれらの部分に対応する既存建物の前後の外周部の各柱の部分に連結部材にて剛接合し、既存建物を耐震補強することを特徴とする既存建物の増築方法。
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