JP4131470B2 - 建物の仮設支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、建物の仮設支持構造に関し、特に、既存建物の免震化工事において、既存の柱の一部を切除した際に、上部の建物荷重を支持するために用いられる仮設支持構造に関する。

既存建物の免震化工事では、既存の柱の一部を切除した後、その部分に積層ゴム等の免震装置を設置することが行われる。その際、切除箇所よりも上部の建物荷重（以下、上部建物荷重と称する。）を仮設的に支持する必要が生じる。そのため、従来より、柱の一部切除に先立って、切除箇所の上下の柱断面に拡幅部を形成するとともに、必要に応じて柱梁接合部を補強した後、柱の上下拡幅部間にジャッキ等を配置して上部建物荷重を支持することが行なわれている。
しかし、従来の施工法では、柱断面を拡幅することによって、工期が長引く、床の有効面積が減少する、躯体自重が増大し構造的に不利になる、下階の梁の補強が必要になるといった問題が生じている。また、従来の施工法では、支持治具を転用ができないという問題もある。そこで、これらの問題点を解決すべく、特許文献１では、既存の柱に側面視直角三角形の鉄骨フレームをその斜辺が下階の柱を指向するように、且つ、柱を両側から挟むように取り付け、上部建物荷重を当該鉄骨フレームを介して下階の柱に伝達する仮設サポート装置が開示されている。また、特許文献２では、分断すべき柱の下部に、支持治具を柱に密着させて装着し、当該支持治具と柱との間の摩擦力によって上部構造を支持する仮設支持構造が開示されている。
特開２００１−３２５３３号公報 （第２−３頁、第１図） 特開２０００−３３６９４３号公報 （第２−３頁、第１図）

しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の発明では、既存の柱上部（柱梁接合部）に拡幅部を設け、当該拡幅部と既存の柱下部に装着した支持治具との間にジャッキを配置するため、柱上部断面の拡幅を必要とする点では、従来の施工法と変わりがない。また、階高が異なる建物に対して支持治具を転用することができないといった問題もある。即ち、従来の施工法における問題点が完全に解決されたわけではない。
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、既存の柱・梁の補強を必要とせずに上部建物荷重を支持することができ、且つ、支持治具の取り付けおよび取り外しが簡単で転用も可能な建物の仮設支持構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る建物の仮設支持構造では、既存建物の柱の一部を切除して当該切除箇所に免震装置を設置する際に、当該切除箇所より上部の建物荷重を支持するための建物の仮設支持構造であって、前記柱の上部に一端を回動自在に支持された第一アームの他端と、同柱の下部に一端を回動自在に支持された第二アームの他端とが回動自在に連結されたリンク機構が、前記柱を両側から挟むように取り付けられるとともに、前記対向するリンク機構同士が締付治具により連結されていることを特徴とする。
本発明では、既存の柱を両側から挟むように取り付けられたリンク機構同士が締付治具により連結されている。既存の柱に圧縮力が作用すると、リンク機構は水平方向に変形しようとするが、締付治具によって変形が拘束されているため、締付治具には引張力が、第一アームと第二アームには圧縮力がそれぞれ発生する。第一アームと第二アームに発生する圧縮力の鉛直方向成分は建物を押し上げる力であり、この力によって上部建物荷重は支持される。

本発明では、リンク機構を既存の柱の両側に取り付け、対向するリンク機構同士を締付治具により連結する仮設支持構造であるため、既存の柱・梁の補強を必要とせずに上部建物荷重を支持することができる。また、リンク機構の取り付けおよび取り外しが簡単であるうえ、階高が異なる建物にも転用することができる。

また、本発明に係る建物の仮設支持構造では、前記対向するリンク機構の第一アームと第二アームとを連結する連結部同士が、前記締付治具により連結されていてもよい。その際、前記締付治具は鋼棒であることが好ましい。
本発明では、対向するリンク機構の連結部同士を鋼棒で連結することにより、第一アーム、第二アーム、および鋼棒には、曲げモーメントが発生せず軸力のみ作用するため、より大きな上部建物荷重を支持することができる。

本発明によれば、リンク機構を既存の柱の両側に取り付け、対向するリンク機構同士を締付治具により連結する仮設支持構造であるため、既存の柱・梁の補強を必要とせずに上部建物荷重を支持することができる。また、リンク機構の取り付けおよび取り外しが簡単であるうえ、階高が異なる建物にも転用することができる。

以下、本発明に係る建物の仮設支持構造の実施形態について、図面に基いて説明する。
図１乃至図３は、本発明に係る建物の仮設支持構造の第一の実施形態を示す図である。
図１に示すように、本実施形態による建物の仮設支持構造１では、上梁９ｕに接する柱８上部の両側面に鋼製の第一軸受部５ｕ、５ｕが、また、下梁９ｄに接する柱８下部の両側面に鋼製の第二軸受部５ｄ、５ｄがそれぞれ図示しないアンカーボルトによって取り付けられるとともに、第一軸受部５ｕ、５ｕと第二軸受部５ｄ、５ｄを連結する一対のリンク機構２、２が柱芯に対して対称に取り付けられている。
リンク機構２、２は、第一軸受部５ｕ、５ｕと、第二軸受部５ｄ、５ｄと、一端が第一軸受部５ｕ、５ｕに回動自在に支持された鋼製の第一アーム２ｕ、２ｕと、一端が第二軸受部５ｄ、５ｄに回動自在に支持された鋼製の第二アーム２ｄ、２ｄと、第一アーム２ｕ、２ｕの他端と第二アーム２ｄ、２ｄの他端とをそれぞれ回動自在に連結する鋼製の連結部３、３とから構成される。
連結部３、３同士は、連結部３、３に形成された貫通孔３ａ、３ａと、柱８の中央部に形成された貫通孔７とを挿通するＰＣ鋼棒４の両端をボルト４ａで締結することにより連結されている。そのため、リンク機構２、２は、リンク機構２、２を含む鉛直面内の変形自由度を有しているが、ＰＣ鋼棒４によってその変形は拘束されている。なお、リンク機構２、２は、鉛直面外へは変形することはできない。

柱８に圧縮力が作用すると、リンク機構２、２は水平方向に変形しようとするが、ＰＣ鋼棒４によってその変形が拘束されているため、ＰＣ鋼棒４には引張力が、第一アーム２ｕ、２ｕと第二アーム２ｄ、２ｄには圧縮力がそれぞれ発生する。そのため、第一アーム２ｕ、２ｕと第二アーム２ｄ、２ｄは座屈に対する配慮が必要である。

次に、本実施形態による建物の仮設支持構造１を用いた既存建物の免震化工事の手順について説明する。
（１）柱８上部の両側面および柱８下部の両側面にアンカーボルト（図示省略）を打設する。
（２）第一軸受部５ｕ、５ｕを柱８上部のアンカーボルトに固定するとともに、第二軸受部５ｄ、５ｄを柱８下部のアンカーボルトに固定し、柱８の両側にリンク機構２、２を取り付ける。
（３）柱８の中央部に貫通孔７を形成する。
（４）連結部３、３に形成された貫通孔３ａ、３ａと、柱８の中央部に形成された貫通孔７にＰＣ鋼棒４を挿通し、ＰＣ鋼棒４の両端をボルト４ａで締結することにより、ＰＣ鋼棒４にプレストレスを導入する。
（５）ダイヤモンドカッター等を用いて柱８を柱面１０ｕ、１０ｄで切断し、柱の一部１０を除去する（図２参照）。
（６）柱面１０ｕ、１０ｄにアンカーボルト１３、１３を打設した後、積層ゴムなどの免震装置１１をアンカーボルト１３、１３に固定し、免震装置１１と柱面１０ｕ、１０ｄとの間隙に無収縮モルタル１２を注入する（図３参照）。
（７）リンク機構２、２を撤去するとともに、貫通孔７内にモルタル等を充填する。

本実施形態による建物の仮設支持構造１では、リンク機構２、２を柱８の両側に取り付け、対向するリンク機構２、２同士をＰＣ鋼棒４により連結するだけでよいため、柱８や上梁９ｕ、下梁９ｄの補強を必要とせずに上部建物荷重を支持することができる。また、リンク機構２、２の取り付けおよび取り外しが簡単であるうえ、階高が異なる建物にも転用することができる。

図４は、本発明に係る建物の仮設支持構造の第二の実施形態を示す図である。
図４に示すように、本実施形態による建物の仮設支持構造１１では、第一軸受部１５ｕ、１５ｕを両端に有する鋼製の第一梁材１６ｕ、１６ｕが柱８上部の前後面に、また、第二軸受部１５ｄ、１５ｄを両端に有する鋼製の第二梁材１６ｄ、１６ｄが柱８下部の前後面にそれぞれ図示しないアンカーボルトによって取り付けられるとともに、第一軸受部１５ｕ、１５ｕと第二軸受部１５ｄ、１５ｄを連結する一対のリンク機構２、２が柱８の前後面にそれぞれ並設して取り付けられている。
柱８の前面の連結部３、３同士および柱８の後面の連結部３、３同士は、連結部３、３に形成された貫通孔３ａ、３ａを挿通するＰＣ鋼棒４の両端をボルト４ａで締結することにより連結されている。

本実施形態による建物の仮設支持構造１１では、一対のリンク機構２、２を柱８の前後面にそれぞれ並設して取り付けることにより、柱８に貫通孔７に形成する必要がなくなるため、工期が短縮される。

以上、本発明に係る建物の仮設支持構造の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記の実施形態では、一対のリンク機構に対して１本のＰＣ鋼棒を使用しているが、支持すべき上部建物荷重の大きさによっては、一対のリンク機構に対して複数本のＰＣ鋼棒を使用すべきことは言うまでもない。

本発明に係る建物の仮設支持構造の第一の実施形態を示す立面図である。 柱の切断状況を示す立面図である。 免震装置の設置状況を示す立面図である。 本発明に係る建物の仮設支持構造の第二の実施形態であり、（ａ）は立面図、（ｂ）は側面図である。

符号の説明

１、１１ 建物の仮設支持構造
２ リンク機構
２ｕ 第一アーム
２ｄ 第二アーム
３ 連結部
４ ＰＣ鋼棒
５ｕ、１５ｕ 第一軸受部
５ｄ、１５ｄ 第二軸受部
７ 貫通孔
８ 柱
９ｕ 上梁
９ｄ 下梁
１６ｕ 第一梁材
１６ｄ 第二梁材

Claims (3)

1. 既存建物の柱の一部を切除して当該切除箇所に免震装置を設置する際に、当該切除箇所より上部の建物荷重を支持するための建物の仮設支持構造であって、
   前記柱の上部に一端を回動自在に支持された第一アームの他端と、同柱の下部に一端を回動自在に支持された第二アームの他端とが回動自在に連結されたリンク機構が、前記柱を両側から挟むように取り付けられるとともに、前記対向するリンク機構同士が締付治具により連結されていることを特徴とする建物の仮設支持構造。
2. 前記対向するリンク機構の第一アームと第二アームとを連結する連結部同士が、前記締付治具により連結されていることを特徴とする請求項１に記載の建物の仮設支持構造。
3. 前記締付治具は鋼棒であることを特徴とする請求項２に記載の建物の仮設支持構造。

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