JP4052985B2 - ユニット建物の再築方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、ユニット建物の再築方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
建築済みの建物を解体し、再度建物として使用することは、一般の鉄骨造建物では鉄骨の腐食等が進み現実的には難しく、ほとんど行われていない。ただし、ユニット建物では建築済み建物を一度建物ユニットに分解することができる。分解した建物ユニットを補強や補修等の手直しを行えば再使用することが可能である。(特許文献1参照)。ただし、ユニット建物を再使用するためには建物ユニットに分解した状態で柱と梁の接合部の劣化状況をチェックし強度上問題となる構造体の腐食等の劣化が進んだ部分は手直しすることが必要となる。
【0003】
鉄骨造建物の鋼材腐食が進行する原因は(1)異種材料との接触、(2)水分との接触等が考えられ、特に(1)と(2)の合わさった状態が最も腐食が進行し易い。このため鉄骨造建物においては、コンクリート製の基礎と接する部分が最も腐食が進行し易く、また柱−梁の接合部での腐食が進行した場合建物が倒壊する危険が生じる。
【0004】
以下、ユニット建物の下端一部を図5に示して説明する。ユニット建物は基礎100の上に複数の建物ユニットを水平方向、上下方向に配置して構築したものである。図5は建物ユニットにおける、基礎100の上に立設された柱200と、柱200の下端部から基礎100に沿って延設されたジョイントピース310A,310Bに夫々桁側床梁300A,妻側床梁300Bが延設されたコーナー部分を示している。ジョイントピース310A,310Bと桁側床梁300A,妻側床梁300Bとは溶接等で接合されている。柱200は中空の矩形断面を有し、各ジョイントピース310A,310B及び各梁300A,300Bはそれぞれ内向きのコの字断面を有している。2本のジョイントピース310A,310B及び各梁300A,300Bは柱200の隣接する2側面から直交方向に向けて延設されている。柱200とジョイントピース310A,310Bとの間は溶接部110により接合されている。そして、建物ユニット下端面のジョイントピース310A,310Bのフランジ部の突合せ溶接が(図中斜線部分)破断すると建物倒壊の危険性が生じる。
【0005】
現在の鉄骨造建物では、こうした仕口部の劣化対策や劣化した場合の補強方法については、一部基礎パッキン等による劣化対策を実施している場合があるが、ほとんど考えられていない。このため梁と柱の接合部に関して、例えば、複数本の柱及びこれらの柱の端部間に連結される複数本の梁を含み構成される建物ユニットにおける柱梁接合金具であって、垂直壁及びこの垂直壁を挟んでそれと直角でかつ互いに平行な一対の水平壁を有する断面コ字形とされ、その片側の水平壁外面に柱が接続可能にされると共に、一方のコ字形端面側を梁が接続可能な一方の梁接続部とされた金具本体と、この金具本体の他方のコ字形端面に固着され前記一対の水平壁先端部と共に梁が接続可能な他方の梁接続部を形成する側壁部材と、この側壁部材と前記垂直壁との角部開放側に固着されその側壁部材及び垂直壁とともに略角筒形状を形成する断面L字状形の補助部材とを具備した建物ユニットにおける柱梁接合金具及びその製造法が提案されている。(特許文献2参照)。
【0006】
或いは、建物と基礎との連結構造を補強する方法として、基礎上に立設された柱と、該柱の下端部から基礎に沿って延設された2本の梁とに対し、2本の前記梁間に水平プレートを架設すると共に、前記柱の側面に前記水平プレートと一体の垂直プレートを当接固定し、前記水平プレートをケミカルアンカーを用いて基礎に連結する建物連結補強方法が提案されている。(特許文献3参照)。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−88918号公報
【特許文献2】
特許第3130352号公報
【特許文献3】
特開2002−250081号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献1のような分解した建物ユニットを補強する方法としては、建物ユニットの長辺側の柱−柱間に、間柱を建物ユニットの骨格側部の天井と床の間に介装固定する方法である。このような間柱(補強部材)による補強や部品の交換により再使用できるようにしているが、本来強度を負担すべき柱梁の強度を直接改善するものでは無い。
【0009】
また、特許文献2のような建物ユニットにおける柱梁接合金具及びその製造法においては、重荷重にも耐えられる柱と梁の連結構造が得られるが、建物ユニットを再使用する場合の柱梁接合部の補強方法或いは構造を目的とするものではない。
【0010】
また、特許文献3のような従来の建物連結補強方法ににあっては、2本の前記梁間に補強金具である水平プレートを架設すると共に、前記柱の側面に前記水平プレートと一体の垂直プレートを当接固定し、前記水平プレートをケミカルアンカーを用いて基礎に連結する方法であり、居室内から床の一部を外し、床下の基礎に前記補強金具を前記柱及び前記2本の梁との間を溶接し更に補強金具のアンカー打ち込み穴からケミカルアンカーを植設固定する等現場での作業が複雑で手間がかかるという問題があった。
【0011】
そこで、本発明の目的は、上記の問題点を解消し、確実でしかも品質の高い補強を行うことのできるユニット建物の再築方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する為に、ユニット建物の柱と梁の接合部を補強する方法であって、建物ユニットの柱と梁の接合部を含む柱近傍の基礎と接する面に柱下端面から梁端部にわたる補強プレートを溶接して柱下端と基礎との間を分離することを特徴としている。
【0013】
このように構成されれば、ユニット建物の柱と梁の接合部を補強する方法であって、建物ユニットの柱と梁の接合部を含む柱近傍の基礎と接する面に柱下端面から梁端部にわたる補強プレートを溶接して柱下端と基礎との間を分離したことにより、柱と梁の接合部を含む柱近傍の基礎と接する面に柱下端面から梁端部がコンクリート製の基礎と直接接することが無いので腐食の進行を防止することができユニット建物の耐久性が向上する。又ユニット建物を再築(既存の建物を取壊し、その材料を用いて建物を建築すること)する場合に、建物ユニットに分解した上で再使用する建物ユニットは、基礎と接する面に柱下端面から梁端部にわたる補強プレートが溶接されているので、再築されたユニット建物は新築と同様な耐久年数を維持できる。
【0014】
また、ユニット建物の柱と梁の接合部を補強する構造であって、建物ユニットの柱と梁の接合部を含む柱近傍の基礎と接する面に柱下端面から梁端部にわたる補強プレートを溶接して柱下端と基礎との間を分離したことを特徴としている。
【0015】
このように構成されれば、ユニット建物の柱と梁の接合部を補強する構造であって、建物ユニットの柱と梁の接合部を含む柱近傍の基礎と接する面に柱下端面から梁端部にわたる補強プレートを溶接して柱下端と基礎との間を分離したことにより、上記と同様な作用効果が得られる。
【0016】
さらに、ユニット建物の柱梁接合部補強方法であって、前記補強プレートは溶融亜鉛メッキ鋼板製又はステンレス鋼板製であることを特徴としている。
【0017】
このように構成されれば、前記補強プレートは溶融亜鉛メッキ鋼板製又はステンレス鋼板製であるので、腐食に強い材質であり、基礎部分と接する面の腐食防止がより確実なユニット建物の柱梁接合部補強方法である。
【0018】
そして、ユニット建物の柱梁接合部構造であって、前記補強プレートは溶融亜鉛メッキ鋼板製又はステンレス鋼板製であることを特徴としている。
【0019】
このように構成されれば、前記補強プレートは溶融亜鉛メッキ鋼板製又はステンレス鋼板製であるので、腐食に強い材質であり、基礎部分と接する面の腐食防止がより確実なユニット建物の柱梁接合部構造である。
【0020】
また、ユニット建物の柱梁接合部補強方法であって、前記補強プレートは厚さ4.5mm以上で、柱と梁とがジョイントピースを介して接合されて接合部が形成される建物ユニットで、柱と桁側及び妻側のジョイントピースの下端面を覆うことができる形状で、柱の下端部に接する部分が設けられていることを特徴としている。
【0021】
このように構成されれば、前記補強プレートは厚さ4.5mm以上あるので、十分な溶接強度が得られると共に、柱と桁側及び妻側のジョイントピースの下端を覆うことができる形状で、柱の下端部に接する部分が設けられているので基礎部分との接触がなく腐食の進行が確実に防止できる。
【0022】
さらに、ユニット建物の柱梁接合部構造であって、前記補強プレートは厚さ4.5mm以上で、柱と梁とがジョイントピースを介して接合されて接合部が形成される建物ユニットで、柱と桁側及び妻側のジョイントピースの下端面を覆うことができる形状で、柱の下端部に接する部分が設けられていることを特徴としている。
【0023】
このように構成されれば、上記と同様な作用効果が得られる。
【0024】
そして、ユニット建物の柱梁接合部構造を有してなるユニット建物であることを特徴としている。
【0025】
このように構成されれば、上記のユニット建物の柱梁接合部構造を有してなるユニット建物であるので、新築されたユニット建物は耐久性の優れたものとなる。又、このユニット建物を再使用するため、分解した建物ユニットを組み合わせて再築されたユニット建物も耐久性の優れたものとなる。
【0026】
また、本発明では、柱下端面から梁端部に渡る補強プレートを備えていないユニット建物を、建物ユニットに分解し、建物ユニットの柱と梁の接合部を含む柱近傍の基礎と接する面に柱下端面から梁端部にわたる補強プレートを溶接して補強プレートを備えた建物ユニットとし、柱下端と基礎との間を分離してなるユニット建物を建築するユニット建物の再築方法を特徴としている。
【0027】
このように構成された本発明によれば、柱下端面から梁端部に渡る補強プレートを備えていないユニット建物を、建物ユニットに分解し、建物ユニットの柱と梁の接合部を含む柱近傍の基礎と接する面に柱下端面から梁端部にわたる補強プレートを溶接して補強プレートを備えた建物ユニットとし、柱下端と基礎との間を分離してなるユニット建物を建築するユニット建物の再築方法であるので、耐久性の優れた再築ユニット建物が得られる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図示例と共に説明する。
【0029】
図1〜図4は、この発明の実施の形態を示すものである。図1(イ)は本発明に係るユニット建物の一例を示す概略斜視図、(ロ)はユニット建物を建物ユニット毎に分解して示す斜視図、(ハ)は建物ユニットを各部品毎に分解して示す斜視図である。図2(イ)は分解した建物ユニット本体を示す斜視図、(ロ)は分解した建物ユニットをトラックに積載し、(ハ)は工場に運んで再利用する為補強等を行う説明図である。図3(イ)は本発明の補強プレートで補強を実施した形態の部分斜視図、(ロ)は分解模式図、(ハ)は立面図、(ニ)は平面図である。
図4(イ)は補強プレートの立面図、(ロ)は平面図である。
【0030】
図1において、1はユニット建物である。2はユニット建物を構成する多数の建物ユニットである。このユニット建物は、多数の建物ユニット2,2´を並設すると共に積み重ねることにより構成されている。この建物ユニット2は、図1(ロ)〜(ハ)に示したような、躯体部分である建物ユニット本体3と、建物ユニット本体3の側部に取付けられた壁部材4と、壁部材4に設けられた窓枠5と、窓枠に装着された窓部材6と、天井材7、床板8、防水ボックス9等の部品を有する。
【0031】
建物ユニット本体3は、図2(イ)に示すように、床フレーム3aと、天井フレーム3bと、フレーム3a,3bのコーナー部間に取付けられた支柱3cから箱状のラーメン構造に形成されている。床フレーム3aは、一対の床桁梁3a1,3a1と、一対の床桁梁3a1,3a1の両端部間に渡架固定された一対の床妻梁3a2,3a2を有する。また、天井フレーム3bは、一対の天井桁梁3b1,3b1と、一対の天井桁梁3梁3b1,3b1の両端部間に渡架固定された一対の天井妻梁3b2,3b2を有する。
更に床桁梁3a1,3a1間には多数の床小梁3a3が渡架され、床小梁3a3上には床妻梁3a2,3a2間に渡架された多数の根太3a4が固定されている。また、天井桁梁梁3b1,3b1間には多数の天井小梁(天井根太)3b3が渡架固定されている。
【0032】
次に、このような構成のユニット建物1の解体回収について説明する。このようなユニット建物1を解体回収する場合には、ユニット建物1を建物ユニット2に分解し、各建物ユニット2の建物ユニット本体3から壁部材4や天井板、床板8等を取り外すと共に、壁部材4から窓枠5や窓部材6を取り外す。
このようにして、図2に示すように、建物ユニット本体3、その他分解した部材をトラック10に積み込み、工場11に搬送し、工場11において建物ユニット本体3を点検し、補修や補強等の手直しをすることとなる。
【0033】
図3は、分解した建物ユニット本体3を再度基礎10上のコーナー部分に立設されたほぼ垂直な柱3c(ユニット柱)と、柱3cの下端部から基礎10に沿ってそれぞれ2本のほぼ水平なジョイントピース31a,32aにそれぞれ桁側の梁3a1,妻側の梁3a2(床大梁)が不図示の溶接等により接合され延設されている。基礎10に接する柱3c、ジョイントピース31a,32a及び桁側の梁3a1,妻側の梁3a2の下端部に補強プレート34が溶接により取り付けられている。柱3cは中空の矩形断面を有し、各ジョイントピース31a,32a及び各梁3a1,3a2はそれぞれ内向きのコ字断面を有している。2本のジョイントピース31a,32a及び梁3a1,3a2は柱3cの隣接する2側面から直交方向へ向けて延設されている。
【0034】
図3、図4に示すように、補強プレート34は厚さ4.5mmの溶融亜鉛メッキ鋼板製で直角3角形の直角40の対辺側の先端部を切断した桁側の対辺342,妻側の対辺343を有し、5角形状を呈している。直角3角形の直角340側に50mm×50mm角の切り欠き部341を有している。補強プレート34は直角3角形の長辺(桁)側の長さ300mm、短辺(妻)側の長さ265mm、桁側の対辺342の長さ101mm、妻側の対辺343の長さ76mmであり、切り欠き部341が直角部の桁側及び妻側の辺から夫々29.8mm離して設けられている。
【0035】
図3(ハ)、 図3(ニ)に示すように、補強プレート34の直角340部分は桁側と妻側とも柱2より夫々出寸法が4.8mmに設定されている。これは、ユニット建物1の建物ユニット2間の寸法が10mmであることを考慮したものである。
補強プレート34と柱3cとの接合は、柱3cの下端部の柱蓋31cと直角340部分側を夫々100mm長、及び切り欠き部341の全周(50mm×4)をすみ肉溶接している。また補強プレート34とジョイントピース31a,32aとの接合は、ジョイントピース31a,32a下端部の両側を夫々100mm以上の長さですみ肉溶接あるいはフレア溶接で接合されている。これは、柱3c及びジョイントピースの31a,32a下端に生じる最大荷重以上の設計耐力が得られる接合長さとして計算した結果により求められた溶接長さを十分にクリアする長さである。
【0036】
このように補強プレート34を柱3c梁3a(ジョイントピース31a)接合部に接合することにより、確実でしかも品質の高い補強を行うことができ、ユニット建物1の柱梁接合部補強方法及び構造を得ることが可能となる。即ち、一度使用した建物ユニット2を構造耐力上重要な部分である柱3c梁3aの仕口部の許容耐力や耐久性能を新築同等以上とすることができる。また再利用建物ではなく、新築建物の場合でも、予め本発明の補強方法を実施すれば、建物の柱−梁の仕口部の腐食による劣化を防止することができ、建物の耐久性能の向上を図ることができる。
【0037】
以上、この発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
【0038】
例えば、ユニット建物以外の鉄骨造建物を新築する際にも適用することが可能である。
【0039】
【発明の効果】
以上説明してきたように、ユニット建物の柱と梁の接合部を補強する方法であって、建物ユニットの柱と梁の接合部を含む柱近傍の基礎と接する面に柱下端面から梁端部にわたる補強プレートを溶接して柱下端と基礎との間を分離したことにより、柱と梁の接合部を含む柱近傍の基礎と接する面に柱下端面から梁端部がコンクリート製の基礎と直接接することが無いので腐食の進行を防止することができユニット建物の耐久性が向上する。又ユニット建物を再築(既存の建物を取壊し、その材料を用いて建物を建築すること)する場合に、建物ユニットに分解した上で再使用する建物ユニットは、基礎と接する面に柱下端面から梁端部にわたる補強プレートが溶接されているので、再築されたユニット建物は新築と同様な耐久年数を維持できる。
【0040】
また、ユニット建物の柱と梁の接合部を補強する構造であって、建物ユニットの柱と梁の接合部を含む柱近傍の基礎と接する面に柱下端面から梁端部にわたる補強プレートを溶接して柱下端と基礎との間を分離したことにより、上記と同様な作用効果が得られる。
【0041】
さらに、前記補強プレートは溶融亜鉛メッキ鋼板製又はステンレス鋼板製であるので、腐食に強い材質であり、基礎部分と接する面の腐食防止がより確実なユニット建物の柱梁接合部補強方法である。
【0042】
そして、前記補強プレートは溶融亜鉛メッキ鋼板製又はステンレス鋼板製であるので、腐食に強い材質であり、基礎部分と接する面の腐食防止がより確実なユニット建物の柱梁接合部構造である。
【0043】
また、前記補強プレートは厚さ4.5mm以上あるので、十分な溶接強度が得られると共に、柱と桁側及び妻側のジョイントピースの下端を覆うことができる形状で、柱の下端部に接する部分が設けられているので基礎部分との接触がなく腐食の進行が確実に防止できる。
【0044】
さらに、上記と同様な作用効果が得られる。
【0045】
そして、ユニット建物の柱梁接合部構造を有してなるユニット建物であるので、新築されたユニット建物は耐久性の優れたものとなる。又、このユニット建物を再使用するため、分解した建物ユニットを組み合わせて再築されたユニット建物も耐久性の優れたものとなる。
【0046】
また、本発明によれば、柱下端面から梁端部に渡る補強プレートを備えていないユニット建物を、建物ユニットに分解し、建物ユニットの柱と梁の接合部を含む柱近傍の基礎と接する面に柱下端面から梁端部にわたる補強プレートを溶接して補強プレートを備えた建物ユニットとし、柱下端と基礎との間を分離してなるユニット建物を建築するユニット建物の再築方法であるので、耐久性の優れた再築ユニット建物が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(イ)は本発明に係るユニット建物の一例を示す概略斜視図、(ロ)はユニット建物を建物ユニット毎に分解して示す斜視図、(ハ)は建物ユニットを各部品毎に分解して示す斜視図である。
【図2】(イ)は分解した建物ユニット本体を示す斜視図、(ロ)は分解した建物ユニットをトラックに積載し、(ハ)は工場に運んで再利用する為補強等を行う説明図である。
【図3】(イ)は本発明の実施の形態の部分斜視図、(ロ)は分解展開図、(ハ)は立面図、(ニ)は平面図である。
【図4】(イ)は補強プレートの立面図、図2(ロ)は平面図である。
【図5】(イ)は従来の柱梁接合部の部分拡大斜視図、(ロ)は立面図、(ハ)は平面図である。
【符号の説明】
1 ユニット建物
2 建物ユニット
3 建物ユニット本体
3a 梁
31a,32a ジョイントピース
3c 柱
34 補強プレート
10 基礎
51〜54 溶接部
Claims (1)
- 柱下端面から梁端部に渡る補強プレートを備えていないユニット建物を、建物ユニットに分解し、建物ユニットの柱と梁の接合部を含む柱近傍の基礎と接する面に柱下端面から梁端部にわたる補強プレートを溶接して補強プレートを備えた建物ユニットとし、柱下端と基礎との間を分離してなるユニット建物を建築することを特徴とするユニット建物の再築方法。
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