JP6108829B2 - 建物、及び、建物建設方法、及び、建物免震改修方法 - Google Patents

Description

本発明は、通常、免震層を設けずにエキスパンションジョイントを介して連続させる二つの建物部を備えた建物、及び、その建物の建物建設方法、及び、その建物の建物免震改修方法等の建物技術に関する。

従来、この種の建物技術としては、異なる固有周期の建物部が隣接する場合、振動に伴う互いの挙動が異なることから、通常は、二つの建物部は、エキスパンションジョイントを介在させ形成するものであり、図４に示すように、別の基礎を備えた二つの建物部１，２を、平面配置が略Ｌ字形となるように隣接配置し、これら二つの建物部１，２の隣接端部にわたってエキスパンションジョイントＪを設けてあるものがあった（例えば、特許文献１参照）。

特許第３４６３８４７号公報（図１，２，４）

上述した従来の建物技術によれば、例えば、地震等の発生により、一方の建物部と他方の建物部とが異なった挙動を示す場合、エキスパンションジョイントを設置してある部分は、双方の建物部の異なった挙動に追従して変位（又は変形）することで、双方のずれに対応できるように構成されている。
従って、エキスパンションジョイントの部分は、双方の建物部間で変位（又は変形）するから、部屋としての用途には使用できず、一般的には、連絡通路等の用途に限られていた。
即ち、二つの建物部にわたる部分には、建物の平面プラン上の制約があり、建物の平面計画上の自由性が低い問題点があった。

従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、通常、免震層を設けずにエキスパンションジョイントを介して連続させる二つの建物部を備えながらも、建物の平面計画上の自由性を確保できる建物とする建物技術を提供するところにある。

本発明の第１の特徴構成は、二つの建物部が交差状に連結された建物であって、
前記二つの建物部が構造的に連続するように、前記二つの建物部の交差部分が、補強連結部を介して剛に一体連結されており、
前記二つの建物部及び前記補強連結部の下層部に、免震層が設けられているところにある。

本発明の第１の特徴構成によれば、二つの建物部どうしを剛に一体連結する補強連結部を設けてあるから、二つの建物部は、補強連結部によって剛連結状態に一体化が図られ、従来のように、二つの建物部の間にエキスパンションジョイントを設けなくてもよくなる。
その結果、二つの建物部にわたる部分も、他の部分と同様に、自由な用途として平面計画を行えるようになり、建物平面計画上の自由性の向上を図ることができる。
また、前記補強連結部は、二つの建物部を繋ぎ止める部分であるから、例えば、地震等の外力が建物部に作用した場合、その外力は補強連結部に集中的に作用する可能性があり、本来、極めて大量の補強が必要となる。しかし、二つの建物部の下層部に免震層を設けて免震化を図ってあることで、建物部に伝わる地震等の外力のエネルギーを低減化することができ、補強連結部での補強量を低減することができる。
即ち、補強連結部によって二つの建物部どうしを一体連結することに加えて、それら二つの建物部を、免震層によって免震化することの相乗効果として、通常、設けていたエキスパンションジョイントの省略による経済性の向上や、建物平面計画上の自由性の向上、及び、補強連結部の補強量の低減化による経済性の向上が実現するようになる。
本発明の第２の特徴構成は、前記二つの建物部は、それぞれの桁行方向に延びる状態で設けられており、且つ、それぞれの桁行方向がラーメン構造であり、且つ、それぞれの梁間方向に沿う状態で設けられた複数の耐震壁を備えており、
前記二つの建物部の桁行方向の交差部分が、前記補強連結部を介して剛に一体連結されているところにある。

本発明の第３の特徴構成は、交差状に連結された二つの建物部を備えた建物を建設する建物建設方法であって、
免震層を形成し、その免震層の上に、前記二つの建物部を形成すると共に、前記二つの建物部の交差部分を、前記免震層の上に形成された補強連結部を介して剛に一体連結することによって構造的に連続させて免震建物を建設するところにある。

本発明の第３の特徴構成によれば、免震層を形成し、その免震層の上に、前記二つの建物部を形成すると共に、前記二つの建物部にわたって補強連結部を設けて前記二つの建物部どうしを剛に一体連結するから、二つの建物部は、補強連結部によって剛連結状態に一体化が図られ、従来のように、二つの建物部の間にエキスパンションジョイントを設けなくてもよくなる。
その結果、二つの建物部にわたる部分も、他の部分と同様に、自由な用途として平面計画を行えるようになり、建物平面計画上の自由性の向上を図ることができる。
また、免震層の上に前記二つの建物部を形成するから、建物部に伝わる地震等の外力のエネルギーを低減化することができる。特に、二つの建物部を繋ぎ止める前記補強連結部には、外力が集中的に作用し易いが、その外力が低減化されることで、補強連結部での補強量を低減することができる。
本発明の第４の特徴構成は、前記二つの建物部を形成する際、前記二つの建物部がそれぞれの桁行方向に延びる状態で、且つ、それぞれの桁行方向がラーメン構造となるように、且つ、それぞれの梁間方向に沿う状態で設けられた複数の耐震壁を備えるように前記二つの建物部を形成し、
前記補強連結部を形成する際、前記補強連結部が前記二つの建物部の桁行方向の交差部分を剛に一体連結するように前記補強連結部を形成するところにある。

本発明の第５の特徴構成は、エキスパンションジョイントを介して連続させてある二つの建物部を備えた建物を免震化する建物免震改修方法であって、
前記二つの建物部の下層部に免震層を形成し、前記エキスパンションジョイントを除去すると共に、前記二つの建物部にわたって補強連結部を設けて前記二つの建物部どうしを剛に一体連結するところにある。

本発明の第５の特徴構成によれば、前記二つの建物部の下層部に免震層を形成し、前記エキスパンションジョイントを除去すると共に、前記二つの建物部にわたって補強連結部を設けて前記二つの建物部どうしを剛に一体連結するから、建物の免震化と共に、二つの建物部にわたる部分の改修をも合わせて実施できる。
その結果、二つの建物部にわたる部分からは、エキスパンションジョイントが姿を消すと共に、補強連結部が二つの建物部を強く繋ぎ止めた状態となり、二つの建物部の変位（又は変形）によるずれが生じ難くなるから、例えば、居室を設ける等、他の部分と同様に、自由な用途として平面計画を行えるようになる。
よって、建物平面計画上の自由性の向上を図ることができる。

集合住宅の平面図 集合住宅の展開図 補強連結部の詳細平面図 従来例の集合住宅の平面図と展開図 第２実施形態の集合住宅の免震改修方法を示す展開図 別実施形態の建物平面図 別実施形態の建物平面図

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。

〔第１実施形態〕
図１，２は、本発明の建物Ｂの一実施形態である集合住宅Ｂ１を示すものである。
前記集合住宅Ｂ１は、鉄筋コンクリート造で複数の階層を備えると共に、平面形状が略Ｌ字形となるように交差状（例えば、直交）に設けられた二つの建物部１，２と、それら二つの建物部１，２を剛に一体連結する補強連結部３とを備えて構成されている。
また、二つの建物部１，２、及び、補強連結部３は、基礎部５の上に免震層４を介して立設されている。

基礎部５は、支持地盤の状況に合わせて基礎形式が決定してあり、図には示さないが、例えば、基礎杭や基礎スラブや基礎梁等を設けて構成してある。
免震層４は、建物部１，２、及び、補強連結部３における柱等の下方位置にそれぞれ設置された複数の免震装置４Ａと、基礎部５の外周から立ち上がる状態に一体形成された外周壁４Ｂとを設けた免震ピットとして構成してある。外周壁４Ｂは、建物部１，２、及び、補強連結部３が免震層４の横変形に伴って変位できるクリアランスを見込んで、建物部１，２、及び、補強連結部３の外周側の位置に形成してある。

免震装置４Ａは、図１に示すように、矩形の金属製上パネル４Ａａと、矩形の金属製下パネル４Ａｂとを設けると共に、両パネル間に、ゴム等からなる弾性層と鋼板等からなる剛性層とを交互に多数積層して円柱状に成形した積層ゴム４Ａｃを一体的に設けて構成してあり、剛性層どうしが水平方向に相対変位するに伴う弾性層の変形で、地震時の建物の振動周期を長周期化することができる。
尚、上パネル４Ａａは、建物部１，２に取付固定してある一方、下パネル４Ａｂは、基礎部５に取付固定してある。

建物部１，２は、図１に示すように、平面形状が細長い矩形形状として構成してあり、長手方向に沿って間隔をあけて複数の柱６が立設され、隣接する柱６にわたって梁７が設けられている。また、隣接する柱６によって囲まれた部分が、各住戸８として割り当てられている。また、住戸８は、建物部１，２の間に位置する補強連結部３にも割り当てられている。
尚、図には示さないが、階段室やエレベータ等についても設けられている。

各住戸８の間を仕切る壁には、鉄筋コンクリート造の戸境耐震壁９がそれぞれ設けられている。即ち、この戸境耐震壁９は、建物部１，２の幅方向に沿う状態で並設されている。
よって、建物部１，２は、その長手方向には、柱６と梁７からなるラーメン構造が構築され、幅方向には、複数の戸境耐震壁９が長手方向に間隔をあけて設けてあり、ラーメン構造と戸境耐震壁９との複合効果によって建物平面での何れの方向にも安定した構造が造り上げられている。

建物部１，２の上下方向においては、各柱６、梁７にわたる状態に設けられたスラブ１０によって上下の階層が隔離されている。
また、バルコニー１１、及び、廊下１２が、建物部１，２、補強連結部３の外周を取り巻く状態に設けられている。

補強連結部３は、図３に示すように、建物部１，２の端部どうしに跨ったエリアに設けられており、具体的には、建物部１，２の端部において、各梁７、スラブ１０にわたって補強鉄筋１３を配置して、コンクリートによって一体化することで、他の建物部１，２より強度と剛性が高いゾーンを形成している。
補強鉄筋１３には、梁７に沿って設置される補強鉄筋１３Ａと、スラブ１０に埋設される補強鉄筋１３Ｂとがあり、それぞれの設置位置は、図に示すとおりである。
因みに、スラブ１０は、建物部１，２においては、プレキャストコンクリート板１０Ａ（例えば、商品名：スパンクリート）のユニットを使用した合成床版であり、補強連結部３においては、ボイドスラブ１０Ｂのユニットを使用した現場打ちの床版である。
ボイドスラブ１０Ｂを用いることで、上半断面のコンクリート打設空間に補強鉄筋１３Ｂを配置することが容易に実施できるようになり、補強連結部３の形成を効率よく実施することができるようになる。
尚、建物部１，２のスラブ１０は、ユニットの上にコンクリートの増打ちを行って一体的に形成（合成床版）したり、または、一体品のユニット（プレキャスト版）のみで構成するものであってもよい。また、補強連結部３のスラブ１０は、上述のようにユニットの上に現場打ちコンクリートを打設して構成したり、単に型枠を組んで現場打ちコンクリートを打設して構成するものであってもよい。

次に、当該集合住宅Ｂ１の建設方法について説明する。
［１］基礎部５を形成すると共に、その上に、免震層４を形成する。免震層４は、基礎部５の外縁部に外周壁４Ｂを立設すると共に、基礎部５上の複数の設定箇所（柱位置等）に、免震装置４Ａを設置することで形成される。
［２］免震層４の上に、二つの建物部１，２、及び、それらにわたる補強連結部３を設けて二つの建物部１，２どうしを剛に一体連結する。
以上の手順によって、当該集合住宅Ｂ１を建設することができる。

本実施形態の建物技術によれば、二つの建物部１，２どうしは補強連結部３によって剛連結状態に一体化が図られるから、従来のように、二つの建物部１，２の間にエキスパンションジョイントを設けなくてもよくなる。
従って、補強連結部３の部分も、他の部分と同様に、住戸８として利用することができるようになり、建物平面計画上の自由性の向上を図ることができる。
また、二つの建物部１，２の下層部に免震層４を設けて免震化を図ってあることで、建物部１，２に伝わる地震等の外力のエネルギーを低減化することができ、補強連結部３での補強量を低減することができ、建物建設上の経済性の向上を図ることができる。

〔第２実施形態〕
先の実施形態では、新築集合住宅Ｂ１の建設について説明したが、以下には、既存の建物Ｂ２に対する免震改修方法について説明する。
因みに、本発明の対象となる建物Ｂは、集合住宅に限るものではなく、他の用途の建物であってもよい。

既存の建物Ｂ２は、図４に示すように、二つの建物部１，２が、個別に横揺れ可能な状態に形成してあり、その個別の揺れを許容しながら、双方の建物部１，２間のクリアランスを覆うために、二つの建物部１，２の連絡部分には、可動金物等を配したエキスパンションジョイントＪが設けてある。

［１］図５に示すように、二つの建物部１，２の下層部に免震層４を形成する。この工程においては、地下部分を拡幅させて外周壁４Ｂを形成すると共に、地下部分の柱の上下の一部に免震装置４Ａを設置する。
［２］エキスパンションジョイントＪを除去する。
［３］二つの建物部１，２どうしの連結対象部分を補強連結部３に改修する。この工程においては、建物部１，２の梁７やスラブ１０の一部を取り壊して、補強鉄筋１３を配置すると共にコンクリートを打設することで、より高強度で高剛性の補強連結部３とすることができる。

本実施形態の建物技術によれば、建物Ｂ２の免震化による外力の低減化と共に、補強連結部３による二つの建物部１，２の剛連結化による耐力向上を図ることができる。そして、エキスパンションジョイントＪが姿を消すことで、補強連結部３にも住居や居室を設けることが可能となり、建物平面計画上の自由性の向上を図ることができる。

〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。

〈１〉 前記建物Ｂは、先の実施形態で説明した集合住宅Ｂ１に限るものではなく、例えば、ホテルや病院や学校等、あらゆる用途の建物がその対象となる。
また、前記建物部１，２の形状や構造は、先の実施形態説明したものに限るものではない。
例えば、二つの建物部１，２どうしは、先の実施形態では、それぞれが直交する配列のものを説明したが、その構成に限るものではなく、例えば、図６に示すように、交差角度が鈍角のものであったり、図７に示すように、交差角度が鋭角のものであってもよい。
〈２〉 前記補強連結部３は、先の実施形態では、補強鉄筋１３を設けることで、補強を図ってあるものを説明したが、補強鉄筋に限るものではなく、例えば、鉄骨部材や、繊維補強部材や、高強度塗布部材等の単独や組合せによるものであってもよい。

尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１ 建物部
２ 建物部
３ 補強連結部
４ 免震層
Ｂ 建物
Ｊ エキスパンションジョイント

Claims (5)

1. 二つの建物部が交差状に連結された建物であって、
   前記二つの建物部が構造的に連続するように、前記二つの建物部の交差部分が、補強連結部を介して剛に一体連結されており、
   前記二つの建物部及び前記補強連結部の下層部に、免震層が設けられている建物。
2. 前記二つの建物部は、それぞれの桁行方向に延びる状態で設けられており、且つ、それぞれの桁行方向がラーメン構造であり、且つ、それぞれの梁間方向に沿う状態で設けられた複数の耐震壁を備えており、
   前記二つの建物部の桁行方向の交差部分が、前記補強連結部を介して剛に一体連結されている請求項１に記載の建物。
3. 交差状に連結された二つの建物部を備えた建物を建設する建物建設方法であって、
   免震層を形成し、その免震層の上に、前記二つの建物部を形成すると共に、前記二つの建物部の交差部分を、前記免震層の上に形成された補強連結部を介して剛に一体連結することによって構造的に連続させて免震建物を建設する建物建設方法。
4. 前記二つの建物部を形成する際、前記二つの建物部がそれぞれの桁行方向に延びる状態で、且つ、それぞれの桁行方向がラーメン構造となるように、且つ、それぞれの梁間方向に沿う状態で設けられた複数の耐震壁を備えるように前記二つの建物部を形成し、
   前記補強連結部を形成する際、前記補強連結部が前記二つの建物部の桁行方向の交差部分を剛に一体連結するように前記補強連結部を形成する請求項３に記載の建物建設方法。
5. エキスパンションジョイントを介して連続させてある二つの建物部を備えた建物を免震化する建物免震改修方法であって、
   前記二つの建物部の下層部に免震層を形成し、前記エキスパンションジョイントを除去すると共に、前記二つの建物部にわたって補強連結部を設けて前記二つの建物部どうしを剛に一体連結する建物免震改修方法。

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