JP5872332B2

JP5872332B2 - 建物の耐震補強方法

Info

Publication number: JP5872332B2
Application number: JP2012046077A
Authority: JP
Inventors: 靖勝倉
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2016-03-01
Anticipated expiration: 2032-03-02
Also published as: JP2013181334A

Description

本発明は、建物の耐震補強方法に関する。

既存建物を耐震補強する場合には、建物内において、柱梁架構に耐震壁やブレース等を設けるのが一般的である。

ところが、供用中の建物の内部に耐震壁やブレース等を設置すると、居住空間を狭める場合や、視界を遮る場合があるため、既存建物の柱梁架構面に沿って鉄骨ブレースを有した新たなフレームを構築する場合がある（例えば、特許文献１参照）。
また、既存の外壁が柱梁架構面から離れた位置に形成されている場合においても、外壁の位置に新たなフレームを構築する。

特開平９−２３５８９２号公報

既存の片持ちスラブを支持するための梁（片持ち梁）が柱梁架構面から張り出している場合において、新設するフレームと既存の梁とが干渉する場合には、梁の一部を解体（切断）する必要がある。

既存の梁を解体する場合には、安全性を確保するために、サポート材等によりスラブを仮受けする必要がある。
しかしながら、このようなサポート材の設置および撤去には手間が掛かるとともに、その材料費および施工費が、工事費の低減化の妨げとなっていた。

本発明は、前記の問題点を解決するものであり、施工性および安全性の向上を図ることを可能とした建物の耐震補強方法を提案することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明の建物の耐震補強方法は、柱梁架構面と直交する方向に張り出す既存の片持ちスラブを有する建物に対して、ブレース付フレームを形成する建物の耐震補強方法であって、立面視逆Ｖ字状のブレースを形成するとともに前記片持ちスラブと前記ブレースとの間に梁構成材を介設する工程と、前記片持ちスラブと前記梁構成材との間に充填材を充填する工程と、前記片持ちスラブを支持する既存のスラブ支持梁の少なくとも一部を撤去する工程と、前記既存のスラブ支持梁の撤去部分に対応してフレーム柱を形成する工程と、前記梁構成材を前記フレーム柱に接続してブレース付フレームを形成する工程と、前記ブレース付きフレームと前記柱梁架構との間にコンクリートを打設する工程とを備えていることを特徴としている。

かかる建物の耐震補強方法によれば、ブレースを片持ちスラブの仮受け材として利用するため、サポート材の数量の低減または省略が可能となり、ひいては、工事費の低減化を図ることができる。
また、サポート材の設置および撤去に要する手間を省略することが可能となるので、施工性に優れている。
さらに本設のブレースを利用して既存の片持ちスラブを支持するため、施工中の安全性も確保することができる。

本発明の建物の耐震補強方法によれば、施工性および安全性の向上を図ることが可能となる。

本発明の実施の形態に係るブレース付フレームを示す立面図である。図１に示すブレース付フレームの側面図である。建物の耐震補強方法のブレース形成工程を示す立面図である。建物の耐震補強方法の撤去工程を示す側面図である。

本実施形態の建物の耐震補強方法は、図１に示すように、既存の片持ちスラブ２０を有する建物Ｂに対して、ブレース付フレーム１を形成して補強するものである。

片持ちスラブ２０は、建物Ｂのバルコニーや庇として利用されるものであり、図２に示すように、建物Ｂの柱梁架構２（柱２１、梁２２）から外方向に張り出している。
片持ちスラブ２０は、柱２１と直交する方向に張り出すスラブ支持梁２３により支持されている。なお、スラブ支持梁２３は、いわゆる片持ち梁である。

本実施形態のブレース付フレーム１は、図１に示すように、左右のフレーム柱１１，１１と、上下のフレーム梁１２，１２と、逆Ｖ字状（Λ字状）のブレース１０とを備えている。

フレーム柱１１は、図１および図２に示すように、建物Ｂの柱２１の前面に沿って形成されている。フレーム柱１１は、柱２１から離れた位置に立設されている。
本実施形態のフレーム柱１１は、Ｈ形鋼を主体に構成された柱構成材１１ａを上下方向に連続して配置することにより形成されている。

柱構成材１１ａ，１１ａ同士は、互いのフランジ同士またはウェブ同士に跨って配設された取付板１３を介して連結されている。なお、柱構成材１１ａ，１１ａ同士の連結方法は限定されるものではなく、例えば、溶接等により連結してもよい。

柱構成材１１ａには、フレーム梁１２の取り付け位置に対応して取付部１１ｂが形成されている。取付部１１ｂは、一方のフレーム柱１１から他方のフレーム柱１１（側方）に向って張り出すＨ形鋼により構成されている。なお、柱構成材１１ａの構成は限定されるものではない。例えば、柱構成材１１ａを構成する形鋼材はＨ形鋼に限定されるものではなく、溝形鋼やＩ形鋼等であってもよい。

フレーム梁１２は、片持ちスラブ２０の下面に沿って形成されており、左右のフレーム柱１１，１１に横架されている。
フレーム梁１２は、Ｈ形鋼よりなる梁構成材１２ａにより構成されている。

梁構成材１２ａの両端は、フレーム柱１１の取付部１１ｂに取付板１３を介して取り付けられている。
梁構成材１２ａの長手方向の中間部には、補強プレート１２ｂが配設されている。
なお、フレーム梁１２の構成は限定されるものではなく、例えば、フレーム梁１２を構成する形鋼材はＨ形鋼に限定されるものではなく、溝形鋼やＩ形鋼等であってもよい。また、補強プレート１２ｂは必要に応じて配設すればよく、省略してもよい。

ブレース１０は、２本の斜材１０ａ，１０ａを組み合わせることにより立面視逆Ｖ字状に形成されている。
斜材１０ａの下端は、フレーム柱１１の取付部１１ｂ（フレーム柱１１と下側のフレーム梁１２との角部）に固定されており、斜材１０ａの上端は、上側のフレーム梁１２の中間部に固定されている。

本実施形態では、斜材１０ａをＨ形鋼により構成するが、斜材１０ａを構成する形鋼材はＨ形鋼に限定されるものではなく、例えば、溝形鋼やＩ形鋼等であってもよい。また、斜材１０ａは、ダンパー機能を備えたものであってもよい。

建物の耐震補強方法は、ブレース形成工程と、スラブ補強工程と、撤去工程と、フレーム柱形成工程と、フレーム形成工程と、フレーム接合工程を備えている。

ブレース形成工程は、ブレース１０を形成する工程である。
本実施形態では、図３に示すように、フレーム柱１１から張り出す取付部１１ｂ（フレーム柱１１とフレーム梁１２の角部）に、斜材１０ａの下端部を固定することで、片持ちスラブ２０を下方から支持するブレース１０を形成する。

斜材１０ａは、フレーム柱１１とフレーム梁１２の角部に一体に固定されたブレース板１０ｂに固定する。なお、斜材１０ａの取付部１１ｂへの固定方法は限定されるものではない。

斜材１０ａ，１０ａの上端には、梁構成材１２ａを固定する。こうすることで、ブレース１０の形成に伴い、片持ちスラブ２０とブレース１０との間に梁構成材１２ａが介設される。斜材１０ａは、梁構成材１２ａの中間部に一体に固定されたブレース板１０ｃに固定する。なお、斜材１０ａと梁構成材１２ａとの固定方法は限定されるものではない。

スラブ補強工程は、片持ちスラブ２０の補強を行う工程である。
片持ちスラブ２０の補強は、片持ちスラブ２０と梁構成材１２ａとの間に充填材を充填することにより行う。

なお、梁構成材１２ａの上面には、予め多数のスタッドボルト１２ｃ，１２ｃ，…が立設されている。そのため、充填材が硬化することで梁構成材１２ａと片持ちスラブ２０との一体化がなされる。
充填材は、硬化することで片持ちスラブ２０と柱構成材１２ａとを接合するとともに、片持ちスラブ２０の自重等の荷重を梁構成材１２ａに伝達することが可能なものであれば限定されなく、例えばモルタルやグラウト等を使用すればよい。

撤去工程は、図４に示すように、片持ちスラブ２０を支持する既存のスラブ支持梁２３の少なくとも一部を撤去する工程である。
フレーム柱１１は、スラブ支持梁２３と干渉する位置に形成されるため、フレーム柱１１の形成に先立ち、スラブ支持梁２３および片持ちスラブ２０の一部（フレーム柱１１に対応する部分）２３ａを撤去する。

なお、スラブ支持梁２３は、フレーム柱１１と干渉する部分のみを撤去してもよいし、フレーム柱１１と干渉する部分から先端までを撤去してもよいし、または、スラブ支持梁２３の全体を撤去してもよい。

スラブ支持梁２３が切断された片持ちスラブ２０は、前もって形成されたブレース１０により仮受け支持された状態となる。

フレーム柱形成工程は、スラブ支持梁２３の撤去部分に対応してフレーム柱１１を形成（延長）する工程である（図１および図２参照）。
フレーム柱１１の延長は、既存のフレーム柱１１（柱構成材１１ａ）に柱構成材１１ａを接続することにより形成する。

フレーム形成工程は、ブレース付フレーム１を形成する工程である。
ブレース付フレーム１の形成は、フレーム梁１２を左右のフレーム柱１１，１１に横架することにより行う。

本実施形態では、梁構成材１２ａの両端を左右のフレーム柱１１，１１の取付部１１ｂ，１１ｂに接続することにより、フレーム梁１２を形成する。
フレーム梁１２が形成されると、フレーム柱１１およびフレーム梁１２により形成された架構（フレーム）内に、逆Ｖ字状のブレース１０が配設されたブレース付フレーム１が完成する。

フレーム接合工程は、建物Ｂの柱梁架構２に沿って形成されたブレース付フレーム１と、柱梁架構２とを接合する工程である。
本実施形態では、ブレース付フレーム１と柱梁架構２との間に、コンクリートを打設することにより、一体に接合する。

なお、既存の建物Ｂの柱１１および梁１２には、図２に示すように、ブレース付フレーム１の施工に先立ち、補強用アンカー２４，２４，…を植設しておき、フレーム柱１１およびフレーム梁１２には、建物Ｂ側に立設されたスタッドボルト１４，１４，…が予め形成されている。
そのため、ブレース付フレーム１と柱梁架構２との間に打設したコンクリートが硬化することで、ブレース付フレーム１が建物Ｂの柱梁架構２に一体に接合される。

本実施形態の建物の耐震補強方法によれば、ブレース１０を片持ちスラブ２０の仮受け支持材として利用するため、施工時のサポート材を省略あるいは低減することが可能となり、施工性が向上するとともに、工事費の低減化が可能となる。
また、本設部材であるブレース１０により支持しているため、安全性も向上する。

片持ちスラブ２０は、ブレース１０により支持されているため、スラブ支持梁２３を解体した場合であっても、安全性が確保されている。

ブレース１０を逆Ｖ字状に形成するため、フレーム柱１１を形成する前に形成し、フレーム柱１１の施工時のサポート材として利用することができる。

ブレース付フレーム１は、柱梁架構２に一体に形成されるため、建物Ｂの耐震性能が向上する。
フレーム梁１２に補強プレート１２ｂが配設されているため、ブレース１０との応力の伝達性能が高い。

以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。

本実施形態の建物の耐震補強方法が適用可能な建物は、柱梁架構面と直交する方向に張り出す既存の片持ちスラブを有する建物であれば限定されるものではない。

前記実施形態では、上下に連続する柱構成材同士を、上下のスラブの中間付近において接合したが、柱構成材同士の接続箇所は限定されるものではない。

前記実施形態では、コンクリートを介してブレース付フレームと柱梁架構を接合するものとしたが、ブレース付フレームと柱梁架構の接合方法はこれに限定されるものではない。例えば、取付部材を介して固定してもよい。

また、ブレース付フレームと柱梁架構の離隔距離は限定されるものではなく、適宜設定すればよい。

前記実施形態では、ブレース形成工程においてブレースを形成した後に片持ちスラブを補強する場合について説明したが、ブレース形成工程とスラブ補強工程との順番は限定されるものではなく、片持ちスラブを梁構成材１２ａを介して補強してから、ブレースを形成してもよい。

１ブレース付フレーム
１０ブレース
１１フレーム柱
１２フレーム梁
１２ａ梁構成材
２柱梁架構
２０片持ちスラブ
２１柱
２２梁
２３スラブ支持梁
Ｂ建物

Claims

柱梁架構面と直交する方向に張り出す既存の片持ちスラブを有する建物に対して、ブレース付フレームを形成する建物の耐震補強方法であって、
立面視逆Ｖ字状のブレースを形成するとともに前記片持ちスラブと前記ブレースとの間に梁構成材を介設する工程と、
前記片持ちスラブと前記梁構成材との間に充填材を充填する工程と、
前記片持ちスラブを支持する既存のスラブ支持梁の少なくとも一部を撤去する工程と、
前記既存のスラブ支持梁の撤去部分に対応してフレーム柱を形成する工程と、
前記梁構成材を前記フレーム柱に接続してブレース付フレームを形成する工程と、
前記ブレース付きフレームと前記柱梁架構との間にコンクリートを打設する工程と、を備えていることを特徴とする、建物の耐震補強方法。