JP4220938B2 - 既設建物の補強構造 - Google Patents
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このような従来の門型補強構造200によれば、各垂直立体架構201によって、当該垂直立体架構201の面内方向と平行な方向の既設建物210の剛性が強化されるとともに、一対の垂直立体架構201、201とこれらを連結する水平立体架構202とによって、当該垂直立体架構201の面外方向と平行な方向の既設建物210の剛性も強化される。
また、第2補強部材は、第1補強部材の既設構造物側に剛接合されていることから、第1補強部材の既設構造物と反対側に突出することがない。そのため、既設構造物の周囲に大きなスペースが必要ない。換言すれば、少ないスペースで剛性の高い補強構造を構築することができる。
なお、既設建物の開口部(例えば窓など)にあわせてスリット部を配置することにより、既設建物の採光を阻害することなく、耐震性能を向上させることができる。
なお、前記第2補強部材と、前記第3補強部材と、前記第4補強部材とは、ねじれの影響を小さくするべく、同一構面内に構築されていることが好適である。また、前記第4補強梁は、既設建物の内部を貫通して構築されているのが好適である。具体的には、例えば、既設建物の地下階に、前記一の側面とその反対側の側面に直交する方向に構築されている既設の構造壁を補強すること等により構築するのが好適である。
第1実施形態に係る既設建物の補強構造1は、図1(a)、(b)に示すように、既設建物Aの短辺方向の側面の外側に構築された第1補強部材たる一対の増打ち壁10、10と、当該増打ち壁10、10の既設建物側の水平方向中央部に剛接合された第2補強部材たる控壁20、20と、既設建物Aの屋上において前記一対の増打ち壁10、10の上端部を連結する第3補強部材たるハット梁30と、既設建物Aの地下1階を貫通して前記一対の増打ち壁10、10の下端部を連結する第4補強部材たるフット梁40と、から構成されている。
増打ち壁10は、図1、図2に示すように、既設建物Aの妻壁Wの外側を鉄筋コンクリート構造で増打ちして構築された壁状の構造体である。かかる増打ち壁10が既設建物Aの端部に位置する妻壁Wや梁、柱と一体化して耐力壁として機能することにより、既設建物Aの短辺方向(妻壁Wの面内方向)のせん断剛性が向上する。増打ち壁10は、例えば、妻壁Wの外表面に所定間隔で後打ちアンカー(図示省略)を設置し、当該後打ちアンカーを支持部材として妻壁Wの外側に格子状に鉄筋を組み立て、さらにその外側に型枠を配置し、妻壁Wと型枠の間の空間にコンクリートを打設して構築されている。つまり、増打ち壁10と妻壁Wは、後打ちアンカーを介して一体化される。
控壁20は、増打ち壁10の面外方向の曲げ剛性を高めるために設けられる壁状の構造体である。控壁20は、図1(b)及び図2、図3に示すように、増打ち壁10に対して、平面視略T字状となるように構築されている。第1実施形態では、控壁20は、既設建物Aの妻壁Wの内側中央にある階段部の側壁を増打ちすることによって構築される。具体的には、図2に示すように、柱P1と柱P2とこれらの上下端同士を連結する図示しない梁とに囲まれた構面内に、後打ちアンカーと鉄筋を配置すると共に型枠を設置し、型枠内にコンクリートを充填することによって、控壁20が構築されている。すなわち、本実施形態においては、控壁20は、既設建物Aの構造部材である柱P1を介して増打ち壁10に剛接合されている。
ハット梁30は、図1、図4に示すように、増打ち壁10、10の上端部を連結する鉄筋コンクリート造の梁状構造物である。第1実施形態では、ハット梁30は、既設建物Aの屋上に配置されている。ハット梁30は、図4に示すように、控壁20の真上において、増打ち壁10、10と連結されている。換言すれば、ハット梁30と控壁20とは、同一構面内に設置されている。これにより、既設建物Aの長手方向を囲う門型のフレーム構造が構成されることとなり、既設建物Aの長辺方向(妻壁Wの面外方向)のせん断剛性が向上する。
なお、ハット梁30の下面と、凹部13の底面あるいは控壁20の上面との間には、粘弾性体ダンパー31の他に、ハット梁30の自重を支持するべく、積層ゴム支承等の支承部材(図示せず)が介設されている。
フット梁40は、図1(b)及び図5に示すように、既設建物Aの内部を長辺方向に貫通して増打ち壁10、10の下端部を連結する鉄筋コンクリート造の梁である。第1実施形態では、フット梁40は、梁として機能するように配筋された壁状の構造物であり、図5に示すように、既設建物Aの地下1階において、既存の柱を抱き込みながら、短辺方向の略中央に、長辺方向に連続して形成されている。また、フット梁40は、控壁20およびハット梁30と同一構面内に形成されている。これにより、控壁20によって強化された増打ち壁10と、ハット梁30と、フット梁40とによってボックス型のフレーム構造が構成され、既設建物Aの長辺方向(妻壁Wの面外方向)のせん断剛性がより一層向上する。なお、フット梁40の両端部は、控壁20の下端部を兼任している。また、フット梁40によって地下1階の空間が分断されないように、フット梁40の所定箇所に、通路となる開口部(図示せず)を設けるのが望ましい。
まず、増打ち壁10によって既設建物Aの短辺方向の剛性が強化されるとともに、増打ち壁10と、ハット梁30と、フット梁40とからなる門型(ボックス型)フレーム構造によって、既設建物Aの長辺方向の剛性が強化される。このとき、増打ち壁10の面外方向の剛性が、控壁20によって強化されているので、増打ち壁10の厚さを小さくすることができる。また、控壁20は、増打ち壁10の既設建物A側に(第1実施形態では既設建物Aの内部に)構築されていることから、既設建物Aの周囲に大きなスペースがなくても、既設建物Aの耐震性能を向上させることができる。
つづいて、第2実施形態に係る既設建物の補強構造1’について説明する。ここで、第1実施形態と同一の要素については同一の番号を付し、重複する説明は省略する。図6は、第2実施形態に係る既設建物の補強構造を示した斜視図であり、(a)は既設建物を含んで示した図、(b)は既設建物を除いて示した図である。
また、控壁20L、20Rと、ハット梁30L、30Rと、フット梁40L、40Rとが、同一構面内に構築されていることから、これらの部材相互の応力の伝達がスムーズになり、既設建物Aの長手方向の耐震性能を効果的に向上させることができる。
また、すべての構成要素が既設建物Aの外側に構築されているので、既設建物Aの内部で工事を行う必要がない。そのため、既設建物Aを利用者に使用させながら既設建物Aを補強することができる。
10 増打ち壁(第1補強部材)
20 控壁(第2補強部材)
30 ハット梁(第3補強部材)
40 フット梁(第4補強部材)
50 補強基礎部
A 既設建物
W 妻壁
Claims (10)
- 既設建物の一の側面とその反対側の側面の外側に積層される一対の第1補強部材と、
前記各第1補強部材の面外方向に構築される第2補強部材と、
前記一対の第1補強部材の上部を連結する第3補強部材と、を備え、
前記一対の第1補強部材は、前記既設建物に一体化され、
前記第2補強部材は、前記各第1補強部材の既設建物側に剛接合されることを特徴とする既設建物の補強構造。 - 前記第2補強部材は、前記既設建物の内部に構築されることを特徴とする請求項1に記載の既設建物の補強構造。
- 前記第2補強部材は、前記既設建物の外側に、前記一の側面とその反対側の側面とを結ぶ他の側面に沿って構築されることを特徴とする請求項1に記載の既設建物の補強構造。
- 前記第2補強部材と前記第3補強部材とは、同一構面内に構築されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の既設建物の補強構造。
- 前記第3補強部材は、前記一対の第1補強部材に回動可能に連結されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の既設建物の補強構造。
- 前記第3補強部材は、前記一対の第1補強部材にエネルギー吸収部材を介して連結されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の既設建物の補強構造。
- 前記既設建物は、一の側面とその反対側の側面に一対の妻壁を備え、
前記一対の第1補強部材は、前記各妻壁を増打ちして構築した増打ち壁であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の既設建物の補強構造。 - 前記各一対の第1補強部材は、上下方向に延びるスリット部を有し、当該スリット部には、境界梁が架設されていることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の既設建物の補強構造。
- 前記境界梁は、エネルギー吸収部材を備えることを特徴とする請求項8に記載の既設建物の補強構造。
- 前記一対の第1補強部材の下部を連結する第4補強部材を備えることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の既設建物の補強構造。
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