JP4873981B2 - 既存建物の耐震補強構造 - Google Patents
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Description
このような耐震補強構造の一種として、既存建物内の柱梁構面内に鉄骨造のブレースや鉄筋コンクリート造の壁を増設したり、既存の壁を増し打ちしたりすることにより、剛性と耐力とを共に向上させるものが知られている。
そこで、特に既存建物の内部を使用したままで当該既存建物に対する耐震補強を施工する等の要請がある場合には、上記既存建物の外周に沿って耐震補強架構を配設し、これと既存建物の柱梁架構とを一体化させる工法が採用されている。
特に、上記従来の建物の補強構造にあっては、建物の側端部と中心部とでの軸力負担の差が小さくなるように補強ブレースを配置している結果、補強ブレース全体の補強柱によって鉛直荷重を負担することになるために、既存建物の基礎における支持能力の余裕度によっては、上記鉛直荷重を支承するために、上記補強フレームの全体にわたって新設基礎を設ける必要が生じてしまうという問題点があった。
ここで、上記接合手段としては、あと施工アンカーや鋼材の貫通ボルト、あるいはその導入力による締め付け力が適用可能である。
例えば、上記既存建物が複数の階層にわたって等しい梁スパンおよび階高である場合には、請求項2に記載の発明のように、耐震補強架構の水平抵抗要素の耐力を、各々の補強柱の左右において互いに等しくなるように配置すれば、容易に上記付加軸力を既存建物の基礎における支持能力の余裕度以内に設定することができる。
したがって、上記既存建物が複数の階層を有する場合に、補強柱の左側において上下方向に配置された水平抵抗要素の耐力の合計と、当該補強柱の右側において上下方向に配設された水平抵抗要素の耐力の合計とが、互いに等しくするように配置することにより、地震時に上記補強柱に作用する鉛直方向の軸力の総和を、容易に実質的に0にすることができる。
図1および図2は、本発明に係る既存建物の耐震補強構造の第1の実施形態を示すもので、図中符号1が複数の階層(図では4階)を有する既存建物である。
この既存建物1は、複数本(図では11本)の柱2と、これら柱2間に架設された梁3とによって架構が構成されており、各々の階には、前壁面から突出するバルコニー4が設けられている。なお、図中1aは、上記前壁面に形成された窓である。
この耐震補強架構5は、既存建物1の柱2に沿って配置される複数本(本実施形態においては合計9本)の補強柱6a、6bと、既存建物1の梁3に沿って配置される複数本(図では5本)の補強梁7と、これら補強柱6と補強梁7とによって構成される構面内に設けられた1本のブレース(水平抵抗要素)8と有する構造のものである。
これにより、図5に示した場合と同様に、左右のブレース8から各補強柱6bに伝達される鉛直方向の軸力の総和が実質的に0になることを利用して、各々の補強柱6bに作用する総軸力、すなわち耐震補強架構5の重量による軸力に、地震時に各補強柱6bの左右に位置するブレース8から当該補強柱6bに伝達される鉛直方向の付加軸力を加えた軸力が、既存建物1の基礎12における支持能力の余裕度以内になるように設定されている。
さらに、新設スラブ9は、上下階のブレース8の本数または当該ブレース8の耐力が変化するR階、4階および2階に設けられており、あと施工アンカー10を介してバルコニー4のスラブと共に水平力を伝達するようになっている。
なお、最下部の補強梁7は、既存建物1の基礎12と一体化されるために、当該基礎12とレベルを合わせるために地中に埋設されている。このため、補強梁7を構成する鉄骨の腐食を防止するためにコンクリートにより覆われたSRC造となっている。
次いで、図3および図4は、本発明の第2の実施形態を示すものであり、図1および図2に示したものと同一構成部分については、同一符号を付してある。
この耐震補強架構15においては、1階における中央の補強柱6cの左右の構面に、当該中央の補強柱6cを境にして、その左側に位置するブレース8が上記構面の上部右側隅部から下部左側隅部に向けて配置されるとともに、その右側に位置するブレース8が上記構面の上部左側隅部から下部右側隅部に向けて配置されている。
なお、リブ附きの鋼板は、鉄筋コンクリート造の壁で連結・一体化することもできる。
2 柱
3 梁
5、15 耐震補強架構
6a、6b、6c、16 補強柱
7 補強梁
8 ブレース(水平抵抗要素)
9、11 新設スラブ(伝達補強部材)
12 基礎
17 補強壁(伝達補強部材)
18 補強基礎
Claims (6)
- 複数の階層を有する既存建物の外面に沿って耐震補強架構を配設して上記既存建物の柱梁架構と連結してなる耐震補強構造であって、
上記耐震補強架構は、上記既存建物の柱に沿って配置される複数の補強柱と、上記既存建物の梁に沿って配置される複数の補強梁と、これら補強柱および補強梁によって構成される構面内に設けられた水平抵抗要素とを備えてなり、
かつ、両側端部に位置する上記補強柱を除いた他の上記補強柱において、地震時に当該補強柱の左右に位置する上記水平抵抗要素から当該補強柱に伝達される上記引張力と圧縮力とが相殺されるように上記水平抵抗要素を配置するとともに、左右に位置する上記水平抵抗要素の数が等しくならない上記補強柱においても、当該補強柱に作用する上記耐震補強架構の重量による軸力に、地震時に当該補強柱の左右に位置する上記水平抵抗要素から伝達される鉛直方向の付加軸力を加えた総軸力を、当該総軸力が伝達される既存基礎部分における支持能力の余裕度以内に設定したことを特徴とする既存建物の耐震補強構造。 - 上記既存建物は、梁スパンおよび階高が各々等しい柱梁架構によって構築されているとともに、上記耐震補強架構は、上記水平抵抗要素の耐力が、各々の上記補強柱の左右において互いに略等しくなるように配置さ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耐震補強構造。
- 上記耐震補強架構は、各々の上記補強柱の左右における上記水平抵抗要素の耐力の大小関係が、当該水平抵抗要素を設置する場所の階高をそのスパンで除したアスペクト比の大小関係と逆になるように配置さ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耐震補強構造。
- 上記耐震補強架構は、最下階の上記補強柱と上記既存建物との間に、当該補強柱から作用する鉛直方向の力を上記既存建物の基礎に伝える伝達補強部材が介装されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の既存建物の耐震補強構造。
- 上記伝達補強部材は、上記補強柱の最下部と上記既存建物の柱とに接合手段を介して一体化されることにより、上記耐震補強架構と直交する方向に配設された補強壁であることを特徴とする請求項4に記載の既存建物の耐震補強構造。
- 上記水平抵抗要素は、上記構面の対角方向に介装された1本のブレースであり、かつ上記耐震補強架構が、正面視において、中央の上記補強柱を境にして、その左側に位置する上記ブレースが上記構面の上部右側隅部から下部左側隅部に向けて配置されるとともに、その右側に位置する上記ブレースが上記構面の上部左側隅部から下部右側隅部に向けて配置されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の既存建物の耐震補強構造。
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