JP4658005B2

JP4658005B2 - 既存建物の免震化工法

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Publication number: JP4658005B2
Application number: JP2006234501A
Authority: JP
Inventors: 勇司舟山; 勤森川; 考一稲垣; 雅之鶴谷; 卓也武田
Original assignee: Okumura Corp
Current assignee: Okumura Corp
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2006-08-30
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2026-08-30
Also published as: JP2008057189A

Description

本発明は、免震装置を設置するために中間部分を切除した柱に、設置した免震装置に取り付けた上下ベースプレート間の水平方向への相対移動を拘束するための拘束部材を取り付けることで、免震装置を設置していない柱がある時点で地震等が発生した場合でも、免震装置を設置していない柱に破壊が集中しないような、既存建物の免震化工法に関する。

既存建物の免震化工法としては、特許文献１が知られている。特許文献１の「免震化工法」では、既存建物に免震装置を設置して免震化するための免震化工法であって、既存建物の複数本ある柱のうち所定本数の柱毎に、該柱が負担する既存建物の重量分を仮設材で受け、該柱の中間部を切除するとともにその切除箇所に免震装置を設置し、その後設置した免震装置に前記柱が負担する既存建物の重量分を前記仮設材から移し換えて該仮設材を撤去する作業を繰り返し行うことにより、前記複数本の柱全てに対して免震装置を順次設置するとともに前記仮設材を順次撤去していく。しかも、それら柱全てに対して免震装置を順次設置していきかつ仮設材を順次撤去していく工程中には、既存建物の重量分を仮設材から各免震装置に移し換えるに先立って、各免震装置の周囲にそれぞれ個別水平変位拘束手段を順次設置していくことにより、該個別水平変位拘束手段によって、既存建物の免震装置を設置する箇所より上側の部分の水平変位を拘束するようにしている。

また、この種の免震装置に用いられる個別水平変位拘束手段としては、特許文献２および３に開示されているものを適用することが可能である。特許文献２では、免震装置の上下フランジプレートに、これを上下躯体に取り付ける取付ボルトを共用して、補強部材を固定するようにしている。特許文献３では、免震ゴム周りを取り囲んで複数のセグメントを接合し、これらセグメントの上端および下端が免震装置の上下フランジプレート側縁に掛かるようにしている。
特許第３７６０３０６号公報特開２００１−３１７２１６号公報特開２０００−７３６１３号公報

特許文献１にあっては、「免震装置を順次設置していきかつ仮設材を順次撤去していく工程中には、既存建物の重量分を仮設材から各免震装置に移し換えるに先立って、各免震装置の周囲にそれぞれ個別水平変位拘束手段を順次設置していく」という手順を備えていた。このような手順であると、特殊な拘束部材を使用しない限りは、既存建物の重量分を免震装置に移し換えることで、それよりも前に取り付けておく個別水平変位拘束手段にも明らかに荷重がかかることになる。このため、個別水平変位拘束手段には、初期ひずみや初期応力が発生する。既存建物の重量分の移し換えで、免震装置が沈み込むので、個別水平変位拘束手段に生ずる初期ひずみや初期応力はさらに大きなものとなる。このように、重量分の移し換え前から取り付けられ、移し換えによって初期ひずみ等が生じる個別水平変位拘束手段では、設計値に応じた拘束性能を発揮することはできず、地震等によって工事中の建物に大きな水平外力がかかった場合の安全装置としての機能を十分に果たし得ないおそれがあるという課題があった。また、個別水平変位拘束手段をボルト等で取り付けている場合は、荷重やひずみによって、取り外し時に取り外しが困難になり、沈み込みを予め考慮して長孔にしておくなどすると、移動が許容されるため安全装置の用をなさず、また再度固定する必要があるので、取り付けが二度手間になる。

また、このような初期ひずみ等を勘案して設計する場合には、個別水平変位拘束手段の断面が初期ひずみ等の分だけ大きくなるため、コストアップに繋がってしまう。個別水平変位拘束手段は、既存建物全ての柱に免震装置をセットした後で撤去する安全装置であるため、柱本数に合わせて多数準備されるこれら個別水平変位拘束手段のコストアップは、免震化施工全体の施工費用を上昇させてしまうという課題があった。

他方、個別水平変位拘束手段として適用可能な補強部材を開示している特許文献２にあっては、補強部材を取り外す際、免震装置を固定する取付ボルトを抜き取ることとなり、免震装置の取付作業が二度手間になってしまうという課題があった。特許文献３では、セグメントの上下端を上下フランジプレートの側縁に掛けることで拘束作用を得るようにしていて、掛かり代が小さく、また免震装置をフランジプレートの外周に沿って完全に取り囲んだ形状であるので、その作製や設置にあたり精度も要求され、さらに上下振動の作用で外れるおそれがあるという課題があった。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、免震装置を設置するために中間部分を切除した柱に、設置した免震装置に取り付けた上下ベースプレート間の水平方向への相対移動を拘束するための拘束部材を、これに初期応力等を生じさせることなく、また十分な拘束性能を発揮させつつ作業性良好に取り付けることが可能であり、これにより施工安全性や施工コストの低減を確保することが可能な既存建物の免震化工法を提供することを目的とする。

本発明にかかる既存建物の免震化工法は、既存建物の所定階とその下階の梁間に、適宜数の仮設水平拘束手段を配置し、上記所定階の一本乃至複数本の柱毎に、当該柱の負担荷重を仮設支柱に移し替え、上記柱の中間部を切除して切除空間を形成し、断面Ｌ字形状または断面コの字形状のプレート拘束部材を接合ボルトで取り付ける脱着部を有する上下ベースプレートを、予め上下面に着脱可能に取り付けた免震装置を上記切除空間に挿入して、当該上下ベースプレートを、切断した上記柱の上下切断面それぞれに固着することで当該免震装置を設置し、上記仮設支柱の負担荷重を上記免震装置に移し替え、上記上下ベースプレート間に上記プレート拘束部材を、上記接合ボルトで取り付ける箇所が上記柱外方に面するようにして、該接合ボルトで設置してこれら上下ベースプレートの水平方向の相対移動を拘束し、上記仮設水平拘束手段および上記仮設支柱を適宜に撤去する作業を繰り返し行うようにして、上記仮設水平拘束手段および上記仮設支柱を盛り替えながら、上記免震装置を上記柱に順次設置していき、上記所定階の上記柱全てに上記免震装置の設置を完了した後に、上記プレート拘束部材を全て撤去することを特徴とする。

また、前記上下ベースプレートの少なくとも上ベースプレートの前記脱着部には、前記プレート拘束部材を取り付けるための取付治具が予め取り付けられていることを特徴とする。

また、前記プレート拘束部材は、上下方向に複数のピースに分割され、分割されたピースを重ねてボルト接合するボルト穴は、ルーズ穴で形成されるとともに、互いに接合されるピース同士の間隙には、間隙調整材が設置されることを特徴とする。

本発明にかかる既存建物の免震化工法にあっては、免震装置を設置するために中間部分を切除した柱に、設置した免震装置の上下フランジプレート間の水平方向への相対移動を拘束するための拘束部材を、これに初期応力等を生じさせることなく、また十分な拘束性能を発揮させつつ作業性良好に取り付けることができ、これにより施工安全性や施工コストの低減を確保することができる。

以下に、本発明にかかる既存建物の免震化工法の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態にかかる既存建物の免震化工法は基本的には、図１から図３に示すように、既存建物の所定階とその下階の梁６間に、適宜数の仮設水平拘束手段５を配置し、所定階の一本乃至複数本の柱１毎に、当該柱１の負担荷重を仮設支柱２に移し替え、柱１の中間部１３を切除して切除空間Ｓを形成し、断面Ｌ字形状または断面コの字形状のプレート拘束部材４を接合ボルト１０で取り付ける脱着部を有する上下ベースプレート３ａ、３ｂを、予め上下面に着脱可能に取り付けた免震装置３を切除空間Ｓに挿入して、当該上下ベースプレート３ａ、３ｂを、切断した柱１の上下切断面それぞれに固着することで当該免震装置３を設置し、仮設支柱２の負担荷重を免震装置３に移し替え、上下ベースプレート３ａ、３ｂ間にプレート拘束部材４を、接合ボルト１０で取り付ける箇所が柱１外方に面するようにして、接合ボルト１０で設置してこれら上下ベースプレート３ａ、３ｂの水平方向の相対移動を拘束し、仮設水平拘束手段５および仮設支柱２を適宜に撤去する作業を繰り返し行うようにして、仮設水平拘束手段５および仮設支柱２を盛り替えながら、免震装置３を柱１に順次設置していき、所定階の柱１全てに免震装置３の設置を完了した後に、プレート拘束部材４を全て撤去するようになっている。上下ベースプレート３ａ，３ｂの少なくとも上ベースプレート３ａの脱着部には、プレート拘束部材４を取り付けるための取付治具が予め取り付けられていることが好ましい。

本実施形態にかかる既存建物の免震化工法は、低層や中層の建物の柱を対象とするのみならず、高層・超高層建物の適宜階の柱も対象として施工される。また、施工対象とする柱としては、所定階の建物平面プランの柱全数を対象として施工してよい。本実施形態にあっては、ＲＣ造もしくはＳＲＣ造の既存建物が例示されているが、Ｓ造や鋼管コンクリート構造、さらにはＳ造とＲＣ造などの混合構造の既存建物を対象として施工してもよい。

図１および図２には、所定階の柱１と梁６および下階の梁６で構成された架構に床７を設け、また適宜に耐震壁や袖壁を設けて構築された既存建物が示されている。この既存建物に対し、免震化工法を適用していくにあたっては、まず、第１工程として図１（Ａ）〜（Ｃ）および図３に示すように、積層ゴム等の免震装置３を組み込む対象となる柱１の周りに対して、躯体補強を行い、併せて、仮設水平拘束手段５として、開口部９に仮設ブレース５ａを設置する作業を実施する。また、この第１工程では、耐震壁や袖壁を所定位置で切断もしくは切除するなどして形成した開口部９に、さらに仮設水平拘束手段５として、仮設耐震パネル８の取り付けを行う作業が実施される。

本実施形態にあっては、最初に、Ｘ型ブレースなどの仮設ブレース５ａや仮設耐震パネル８が適宜数設置される（図１（Ａ）および（Ｂ）参照）。これら仮設ブレース５ａや仮設耐震パネル８は、柱１と梁６で構成される架構の水平方向剛性を向上させる。図示例では、仮設ブレース５ａとして、Ｘ型ブレースが採用されているけれども、建物に作用する水平力を負担できるものであれば、Ｋ型ブレースなど、その他のブレースを用いてもよい。仮設耐震パネル８は、柱１から空間部Ｔを隔てて設けられ、所定階の梁６下に接合される上パネル８ａと、下階の梁６上に接合される下パネル８ｂと、これら上パネル８ａと下パネル８ｂとの間にこれらパネル８ａ，８ｂに接合して設けられる中間パネル８ｃとから構成される。中間パネル８ｃは、それ以外のパネル８ａ，８ｂよりも小さな剛性に設定され、塑性変形されてエネルギ吸収するようになっている。これにより、その後に柱１の中間部分を切除したり耐震壁を切断することに対し、本来これらの部材が負担するはずの既存建物に作用する水平方向エネルギを吸収することができる。すなわち、免震装置３を柱１に取り付けて機能させるまでの間、既存建物に作用する水平方向エネルギを吸収させて、耐震性能を維持することができるとともに、免震化工法の最終段階で取り外されることで、免震装置３の免震機能を確保することができる。

その後、免震装置３を設置する柱１周りの躯体構造を補強する。躯体の補強に際しては、免震装置３の設置箇所を避けて、柱１周りの梁６に梁幅および梁せいを拡張する形態で増設部分１１を形成するとともに、柱１を拡幅する形態で拡幅部分１２を形成する。図示例にあっては、拡幅部分１２を、免震装置３の設置位置下方全体にわたって床７まで形成しているが、この拡幅部分１１も必要最小限形成すればよく、床７まで形成する必要はなくて、対象柱１の高さ方向途中まで形成するだけでもよい。

本実施形態は、ＲＣ造等の既存建物を対象としているので、増設部分１１や拡幅部分１２はＲＣ造で柱１や梁６に一体的に構築される。これにより、柱１周りの躯体が補強される。図示例にあっては、図１（Ａ）から（Ｃ）に示したように、仮設ブレース５ａを設置し、また仮設耐震パネル８を取り付け、躯体補強を行う手順が示されているが、これら３つの作業の手順はいずれを最初に行っても、また同時に行ってもよい。

第２工程では、所定階の柱１から仮設支柱２であるジャッキ２ａに柱１の負担荷重を移し替える作業を実施する。この作業は、柱一本毎あるいは適宜本数毎に実施される。この工程では図１（Ｄ）に示すように、柱１の周りに柱高さ方向に伸縮自在なジャッキ２ａを適宜数配設し、これらジャッキ２ａを伸張させて、その上端を増設部分１１に下方から当接させる。従って、増設部分１１は、少なくともジャッキ２ａ上端を当接させ得る寸法で形成される。ジャッキ２ａは、下階の梁６に支持反力をとって、施工階の増設部分１１を介して柱１の負担荷重を支持する。これにより、柱１が負担している建物荷重がジャッキ２ａに移し替えられる。ジャッキ２ａの支持反力を負担する下階の梁６については、必要に応じて補強を行ったり、当該下階の梁６下に別途ジャッキを設置して、さらに下階の梁からも支持反力をとるようにしてもよい。

このようにジャッキ２ａの支持反力を、柱１に接続される下階の梁６で負担する関係上、上記仮設ブレース５ａは、免震装置３を設置する柱１とは異なる柱通りに設置することが好ましい。建物に作用する水平外力を負担する仮設ブレース５ａの支持反力も、下階の梁６で負担しなければならず、これら仮設ブレース５ａおよびジャッキ２ａの支持反力を共通の梁６で負担させることは好ましくないためである。また、仮設ブレース５ａや仮設耐震パネル８を、免震装置３が設置される柱１と異なる柱通りに設置することで、上記躯体補強などの作業スペースも広く確保することができる。また、本実施形態では、水平外力を仮設ブレース５ａや仮設耐震パネル８で負担させるようにしているので、ジャッキ２ａに水平外力を負担させる必要がなく、ジャッキ２ａの上下を床７や増設部分１１に剛接合するなどの作業を行う必要がない。これにより、ジャッキ２ａの取り付け構成を単純化することができ、その取り付け作業および撤去作業ともに、容易化することができる。

第３工程では、柱１の中間部を切除して、免震装置３の設置スペースとしての切除空間Ｓを形成する作業を実施する。この工程では図１（Ｄ）に示すように、躯体補強となる増設部分１１と拡幅部分１２との間において、上下２箇所で柱１を切断し、これら切断箇所の間の切除部分１３を柱１から撤去する。これにより、ジャッキ２ａで支持した状態の所定階の柱１に切除空間Ｓが形成される。

第４工程では、免震装置３を切除空間Ｓへ設置する作業を実施する。この工程では図１（Ｅ）に示すように、切除部分１３を撤去した柱１の切除空間Ｓに免震装置３を装着する。免震装置３の上面および下面を形成する上下フランジプレート３ｄの上側および下側にはそれぞれ、上ベースプレート３ａおよび下ベースプレート３ｂが予め重ね合わせて設けられ、この状態で免震装置３は切除空間Ｓに挿入される。図４にも示すように、上下ベースプレート３ａ，３ｂには、切断された柱１の上方柱部１ａおよび下方柱部１ｂの上下切断面にコンクリートやモルタルなどのグラウト材を介して埋め込まれて上下ベースプレート３ａ，３ｂを固着する袋ナット３ｃが設けられる。上下ベースプレート３ａ，３ｂは、この袋ナット３ｃに締結されるボルト３ｅにより、免震装置３の上下フランジプレート３ｄにそれぞれ着脱自在に取り付けられる。したがって、免震装置３の装着作業は、まず、袋ナット３ｃにボルト３ｅを締結して免震装置３の上下フランジプレート３ｄに上下ベースプレート３ａ，３ｂを取り付け、次いで、免震装置３を切除空間Ｓへ挿入し、その後、上下ベースプレート３ａ，３ｂそれぞれから突出する袋ナット３ｃを包囲するように柱１周りを型枠で取り囲む。さらに、型枠内にグラウト材を充填する等の方法で、上下ベースプレート３ａ，３ｂを上方柱部１ａおよび下方柱部１ｂに固着し、これにより免震装置３を柱１に対して設置する。ベースプレートにはさらに定着力・一体化を高めるために、スタットジベルなどを接合しておいても良い。コンクリート等が必要強度を発現した後、型枠を撤去する。これにより、免震装置３は柱１の上方柱部１ａと下方柱部１ｂとの間に設置される。上下ベースプレート３ａ，３ｂには、上下フランジプレート３ｄの取付位置よりも外側に、プレート拘束部材４の脱着部として、接合ボルト１０用のボルト穴２０が予め形成されている。なお、ボルト穴２０は袋ナットであっても良い。

第５工程では、ジャッキ２ａから免震装置３に負担荷重を移し替える作業を実施する。この工程では図１（Ｆ）に示すように、ジャッキ２ａを収縮させて、その上端を増設部分１１から離脱させる。これにより、それまでジャッキ２ａが支持していた負担荷重が、上方柱部１ａおよび下方柱部１ｂを介して、免震装置３に載せ替えられる。負担荷重を免震装置３に移し替えるこの段階では、仮設ブレース５ａおよび仮設耐震パネル８によって、第１工程以降継続的に、建物に作用する水平外力が負担され、水平変位を拘束することができていて、たとえ地震外力が既存建物に作用しても、免震装置３に当該外力が作用することを抑制し、これら仮設ブレース５ａと仮設耐震パネル８とによって既存建物に必要な構造性能を維持して、建物の安全性を確保することができる。なお、仮設耐震パネル８は、ジャッキ２ａの伸縮等の影響を避けるため、なるべく柱１から離して設置することが望ましい。

第６工程では、ジャッキ２ａから免震装置３に負担荷重を載せ替えた後、すなわち負担荷重を免震装置３に移し替え終わった後で、免震装置３に予め取り付けておいた上下ベースプレート３ａ，３ｂ間に、接合ボルト１０用のボルト穴２０を使用して、プレート拘束部材４を取り付け、また適宜にジャッキ２ａを撤去する作業を実施する。ここで、「ジャッキ２ａから免震装置３に負担荷重を載せ替えた後、すなわち負担荷重を免震装置３に移し替え終わった後」とは、負担荷重がすべて完全に、ジャッキ２ａから、免震装置３に移し替えられた状態を意味し、すなわちジャッキ２ａには建物の荷重が何ら作用せず、従って撤去可能となった状態をいう。その意味では、第６工程は、図１（Ｆ）に示したジャッキ２ａ上端が増設部分１１から離れた状態を含む。換言すれば、第５工程の負担荷重の移し替え操作は、負担荷重をジャッキ２ａから免震装置３に徐々に移す操作段階をいい、第６工程は、ジャッキ２ａをいつでも取り外すことができるようになった状態以降の段階となる。図１（Ｇ）および図２に示すように、ジャッキ２ａを撤去した状態はもちろん第６工程の段階である。

そして、ジャッキ２ａを現実に撤去したかしないかに関わらず、ジャッキ２ａに建物の荷重が何ら作用しなくなった後、プレート拘束部材４を、免震装置３を取り囲んで、上下ベースプレート３ａ，３ｂ間に取り付ける。プレート拘束部材４は、これら上下ベースプレート３ａ，３ｂの相対移動を拘束して、免震装置３に外力が入力されることを規制する。ジャッキ２ａから免震装置３に完全に全ての負担荷重を移し替えた段階では、当該負担荷重により免震装置３は僅かながら沈み込むように変形する。本実施形態では、このように免震装置３が負担荷重を負担することによって相当の変形を生じた後で、プレート拘束部材４を取り付ける。

従って、プレート拘束部材４を取り付けるにあたり、何らの初期ひずみも初期応力も生じさせることなく、柱１に設置することができる。従って、プレート拘束部材４は、設計値に応じて適正に柱１における水平変位を拘束し、水平外力が既存建物に作用しても免震装置３が機能することを阻止して、仮設ブレース５ａや仮設耐震パネル８とともに、施工時の安全性を確保する。

図４には、プレート拘束部材４の例が示されている。プレート拘束部材４は、免震装置３の上下フランジプレート３ｄよりも一回り大きな上下ベースプレート３ａ，３ｂに取り付けられる。図示例にあっては、プレート拘束部材４は上下方向に、いずれも断面Ｌ字形状の上方部材４ａと下方部材４ｂの２部材で構成されている。これら上方および下方部材４ａ，４ｂのうち、いずれか一方、例えば上方部材４ａを、免震装置３を切除空間Ｓに挿入する前に予め、ボルト穴２０に接合ボルト１０を螺合することで、上ベースプレート３ａに取り付けておく。もちろん、下方部材４ｂを、下ベースプレート３ｂに取り付けておいてもよい。

プレート拘束部材４のいずれか一方の部材４ａ，４ｂを、いずれかのベースプレート３ａ，３ｂに予め取り付けておくことにより、免震装置３設置後のプレート拘束部材４の取り付け作業を簡便化することができる。また、いずれか一方の部材４ａ，４ｂのみを取り付けることは、ジャッキ２ａから免震装置３に負担荷重を移し替える際に、プレート拘束部材４に初期応力等が生じることも防止でき、負担荷重の移し替え後に上方部材４ａと下方部材４ｂとを接合することによって、完成されたプレート拘束部材４で上下ベースプレート３ａ，３ｂの相対移動を適切に拘束できる。

上方部材４ａと下方部材４ｂとをボルト２１で接合するようになっており、これら上方および下方部材４ａ，４ｂのいずれかのボルト穴２２は、取り付け微調整のためにルーズ穴で形成され、また、上方部材４ａと下方部材４ｂの重ね合わせ部分には、それら間に生じる間隙に薄鋼板２３などの間隙調整材が必要に応じて配置され、これにより、上方部材４ａと下方部材４ｂとを強固に接合して、高剛性なプレート拘束部材４として構成することができる。上記説明では、プレート拘束部材４を上方部材４ａと下方部材４ｂの２部材から構成するとしたが、先にベースプレート３ａ，３ｂに取り付ける部材は、取付治具と理解してもよく、この場合、免震装置３挿入前に取り付けた取付治具に、負担荷重を免震装置３に移し替えた後で、単体のプレート拘束部材を接合する手順となる。このような手順であってもよいことはもちろんである。

図５には、図４の変形例が示されていて、プレート拘束部材４は上下方向に、断面Ｌ字形状の上方および下方部材４ｃ，４ｄ、並びに平板状の中間部材４ｅの３部材で構成されている。このような変形例では、免震装置３に取り付けた上下ベースプレート３ａ，３ｂに予め上方部材４ｃおよび下方部材４ｄを取り付けておくようにしてもよい。これら部材４ｃ，４ｄは上記と同様に、取付治具として理解することもできる。上方部材４ｃおよび下方部材４ｄに対する中間部材４ｅの取り付けは、図４の場合と同様であって、ルーズ穴のボルト穴２２で取り付けの微調整ができ、薄鋼板２３を挟み込んで強固に接合することができる。ルーズ穴のボルト穴２２については、中間部材４ｅの２つのボルト穴２２双方をルーズ穴としても良い。さらに、これら２つのボルト穴２２の一方を上下方向、他方を左右方向のルーズ穴とすることができる。これにより、さらに取付作業の融通性を高めることができる。

さらに、図６には、断面コの字形状の単体のプレート拘束部材４ｆを使用する場合が示されている。この場合には、免震装置３に負担荷重を移し替えた後に、取り付けが行われる。この場合であっても、上下ベースプレート３ａ，３ｂと単体のプレート拘束部材４ｆのいずれかにルーズ穴を形成し、また接合箇所に薄鋼板を設けてもよいことはもちろんである。

これら図４〜図６のいずれの取り付け形態にあっても、上下ベースプレート３ａ，３ｂに、プレート拘束部材４を脱着するための、例えばボルト穴２０で構成した脱着部を予め設けていて、これにより、２部材構成や３部材構成のプレート拘束部材４の一部を、あるいは単体のプレート拘束部材４を、適宜、装着することができる。予め一部を上下ベースプレート３ａ，３ｂに取り付けておけば、プレート拘束部材４は相当の重量を有する場合でも、何らかの重機で免震装置３を挿入する段階で一部分は一緒に柱１に組み込むことができ、その結果、残りの部分を取り付けて、プレート拘束部材４を完成することが容易になり、施工性を向上することができる。

また、免震装置３に外力が作用することを阻止するプレート拘束部材４をベースプレート３ａ，３ｂに接合するようにしたので、背景技術とは異なり、免震装置３の取り付けに影響なく、その後の取り外しを円滑かつ簡便に行えるとともに、強固かつ適切に免震装置３周りに設置することができる。いずれのプレート拘束部材４に対しても、座屈を防止するための補強を施すようにしてもよい。また、プレート拘束部材４は高剛性の鋼板製であって、ベースプレート３ａ，３ｂに取り付けられるので、ベースプレート３ａ，３ｂも一般に高剛性の鋼板材から構成されることを考慮すると、強固な構造体とすることができる。

本実施形態にかかる既存建物の免震化工法にあっては、図３に示すように、少なくとも上述した第２工程から第６工程の施工を、全ての柱１のうちの一本もしくは適宜本数毎に順次完了していく。例えば、一本の場合には、当該一つの柱１に対し、負担荷重をジャッキ２ａに移し替え、上記手順に従って作業を実施し、ジャッキ２ａを撤去した後、プレート拘束部材の取り付けを完了し、次いで、他の柱１に作業を移行することを繰り返す。適宜本数の場合には、これら柱１に対する施工を並行処理で進め、施工が完了したら、次の適宜本数の柱１に対して同様な施工を繰り返す。この際、仮設ブレース５ａや仮設耐震パネル８、ジャッキ２ａは盛り替えて使用するようにする。

すなわち、本実施形態にかかる既存建物の免震化工法における作業手順は、少なくとも柱１全数を一挙にジャッキダウンする施工形態でなければ、柱１一本一本を順次に施工しても、適宜本数の柱１に対する施工を順次に繰り返して行うようにしてもよく、これにより、ジャッキ２ａや仮設ブレース５ａ、仮設耐震パネル８の転用を可能として、できる限り必要なジャッキ台数や仮設ブレース５ａ、仮設耐震パネル８の使用数を削減することができる。他方、第１工程は、柱１全数に対して一挙に施工してもよく、あるいはいくつかの複数の柱１に対して、さらには柱１一つ一つに対して順次施工するようにしてもよい。

第６工程までを、柱１全数に対して施工した後、第７工程および第８工程の作業を順次実施する。第７工程では図１（Ｈ）に示すように、仮設ブレース５ａを撤去する。これに合わせて、仮設耐震パネル８を撤去してもよい。その後、第８工程で、プレート拘束部材４を撤去する。これにより、既存建物の所望の柱１に設置した免震装置３を完全に機能させることができ、本実施形態による免震化工法の施工が完了する。仮設耐震パネル８は、第８工程の段階で撤去するようにしてもよい。あるいは、仮設ブレース５ａ、仮設耐震パネル８、そしてプレート拘束部材４全てを同時に撤去するようにしてもよい。

また、上述した仮設ブレース５ａや仮設耐震パネル８の設置に関しては、切断する一本ないしは複数本の柱１毎に、免震化する所定階の床７の剛心が、柱１の切断によって切断前の位置から大きく移動して水平剛性のバランスが崩れないように、上下の梁６間に必要数配置される。

以上説明した本実施形態にかかる既存建物の免震化工法にあっては、基本的に、ジャッキ２ａから免震装置３に負担荷重を載せ替えた後で、柱１に設置した免震装置３の上下ベースプレート３ａ，３ｂ間にプレート拘束部材４を取り付ける手順であり、従ってプレート拘束部材４を取り付ける際には、免震装置３は負担荷重の移し替えによって発生する変形を生じた後であることから、プレート拘束部材４には何らの初期ひずみや初期応力も発生することはなく、設計値に応じた拘束性能を発揮することができて、施工時の安全装置としての機能を十分に果たすことができ、施工時の安全性を確保することができる。従って、プレート拘束部材４を、設計値で設計することができて、背景技術とは異なってそれらのコストアップを防止でき、免震化施工全体の施工費用も低減することができる。また、施工中でも建物として必要とされるだけの構造性能を維持できることから、既存建物を使用しながら施工することもできる。

また、ジャッキ２ａから免震装置３に柱負担荷重を載せ替える前から、プレート拘束部材４の取り付け後にわたって、仮設ブレース５ａおよび仮設耐震パネル８を設置するようにしたので、これら仮設ブレース５ａ等によって常時、建物に作用する水平外力を負担することができ、施工安全性をさらに向上することができる。

また、第２工程から第６工程を柱１全数に対して順次繰り返して施工し、全柱１にプレート拘束部材４を取り付けた後で、仮設ブレース５ａ等を撤去し、その後プレート拘束部材４を撤去するようにしたので、第１工程から第８工程でプレート拘束部材４を取り外すまで、常に水平外力に対する既存建物の必要な構造性能を維持することができ、この面からも高い施工安全性を確保することができる。

さらに、第７工程あるいは第８工程で仮設耐震パネル８の撤去を行うようにしたので、仮設ブレース５ａあるいはプレート拘束部材４の撤去と併せて、近隣に位置する仮設耐震パネル８の撤去作業を行うことができ、効率よく施工することができる。仮設水平力支持手段５として構造が簡単な仮設ブレース５ａや仮設耐震パネル８を採用したので、簡便な施工で、必要な補強対策を施すことができる。

また、免震装置３の上下面に、ボルト穴２０などの脱着部を形成しておいた上下ベースプレート３ａ，３ｂを予め取り付けておくようにしたので、免震装置３の設置前に、プレート拘束部材４のいずれか一方の部材４ａ，４ｂを、いずれかのベースプレート３ａ，３ｂに予め取り付けておくことができ、免震装置３設置後のプレート拘束部材４の取り付け作業を簡便化することができる。また、いずれか一方の部材４ａ，４ｂのみを取り付けることは、ジャッキ２ａから免震装置３に負担荷重を移し替える際に、プレート拘束部材４に初期応力等が生じることも防止できる。

また、予め一部を上下ベースプレート３ａ，３ｂに取り付けておけば、プレート拘束部材４は相当の重量を有する場合でも、何らかの重機で免震装置３を挿入する段階で一部分は一緒に柱１に組み込むことができ、その結果、残りの部分を取り付けて、プレート拘束部材４を完成することが容易になり、施工性を向上することができる。また、免震装置３に外力が作用することを阻止するプレート拘束部材４をベースプレート３ａ，３ｂに接合するようにしたので、背景技術とは異なり、免震装置３の取り付けに影響なく、その後の取り外しを円滑かつ簡便に行えるとともに、強固かつ適切に免震装置３周りに設置することができる。

プレート拘束部材４を、上下方向に複数の部材４ａ〜４ｅに分割し、分割された部材４ａ〜４ｅを重ねてボルト接合するボルト穴２２を、ルーズ穴で形成するとともに、互いに接合される部材４ａ〜４ｅ同士の間隙に、薄鋼板２３などの間隙調整材を設置するようにしたので、ルーズ穴で取り付け微調整ができるとともに、また、部材４ａ〜４ｅの重ね合わせ部分については、それら間に生じる間隙を薄鋼板２３で調整でき、部材４ａ〜４ｅを融通を利かせてかつ強固に接合できて、高剛性なプレート拘束部材４として構成することができる。また、ジャッキ２ａから免震装置３に柱負担荷重を載せ替えることによって、発生した免震装置の変形が大きい場合でも、プレート拘束部材４の部材数が多いほど調整しろが多くなり、設置を容易にすることができる。

上記実施形態にあっては、柱１を基準として免震化工法を施工する場合について説明したが、既存建物を、柱１を含む複数の領域（工区）に区分けし、これら領域を基準として各領域ごとに順次に第２工程から第６工程を実行するようにしてもよい。すなわち、既存建物全体に対し、第１工程を前施工として、そしてまた、第７工程および第８工程を後施工として実施する一方で、第２工程から第６工程については、領域毎に、個別に同時並行的にもしくは順番に進めるようにしてもよい。このようにすることで、施工管理に柔軟性をもたせることができ、領域毎に分けて既存建物を使用しながら施工することも可能であるとともに、必要ジャッキ台数を、建物全体を一斉にジャッキアップしたりジャッキダウンするような場合に比べて、削減することができる。

本発明にかかる既存建物の免震化工法の好適な一実施形態を説明するための施工進捗状態の説明図である。図１にかかる既存建物の免震化工法の施工途中を示す側面図である。図１に示す既存建物の免震化工法の工程図である。図１に示す既存建物の免震化工法に適用可能なプレート拘束部材の取り付け状態を示す説明図である。図４の変形例を示す説明図である。図４の他の変形例を示す説明図である。

符号の説明

１柱
２仮設支柱
３免震装置
４プレート拘束部材
５仮設水平力支持手段
５ａ仮設ブレース
８仮設耐震パネル
１１増設部分
１２拡幅部分
Ｓ切除空間

Claims

既存建物の所定階とその下階の梁間に、適宜数の仮設水平拘束手段を配置し、上記所定階の一本乃至複数本の柱毎に、当該柱の負担荷重を仮設支柱に移し替え、上記柱の中間部を切除して切除空間を形成し、断面Ｌ字形状または断面コの字形状のプレート拘束部材を接合ボルトで取り付ける脱着部を有する上下ベースプレートを、予め上下面に着脱可能に取り付けた免震装置を上記切除空間に挿入して、当該上下ベースプレートを、切断した上記柱の上下切断面それぞれに固着することで当該免震装置を設置し、上記仮設支柱の負担荷重を上記免震装置に移し替え、上記上下ベースプレート間に上記プレート拘束部材を、上記接合ボルトで取り付ける箇所が上記柱外方に面するようにして、該接合ボルトで設置してこれら上下ベースプレートの水平方向の相対移動を拘束し、上記仮設水平拘束手段および上記仮設支柱を適宜に撤去する作業を繰り返し行うようにして、上記仮設水平拘束手段および上記仮設支柱を盛り替えながら、上記免震装置を上記柱に順次設置していき、上記所定階の上記柱全てに上記免震装置の設置を完了した後に、上記プレート拘束部材を全て撤去することを特徴とする既存建物の免震化工法。
前記上下ベースプレートの少なくとも上ベースプレートの前記脱着部には、前記プレート拘束部材を取り付けるための取付治具が予め取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の既存建物の免震化工法。
前記プレート拘束部材は、上下方向に複数のピースに分割され、分割されたピースを重ねてボルト接合するボルト穴は、ルーズ穴で形成されるとともに、互いに接合されるピース同士の間隙には、間隙調整材が設置されることを特徴とする請求項１または２に記載の既存建物の免震化工法。