JP6331089B2 - 増築構造および増築建物の構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、既存建物の上部に増築建物を構築する増築構造および増築建物の構築方法に関する。

従来、コンクリート部材どうしを接合する場合、アンカーボルトなどの接合部材が用いられている（例えば、特許文献１および２参照）。
また、増築工事において既存建物と増築部分とを接合する場合は、あと施工アンカーが用いられている。

特開２０１２‐０４６９２５号公報 特開２０１３‐０３６２７７号公報

既存建物の上部に増築建物を構築する増築工事では、既存建物の屋上階の床面などの上面全体に多数のあと施工アンカーを設置し、この多数のあと施工アンカーと増築建物とを接合させている。このため、既存建物の上部に増築建物を構築する増築工事では、あと施工アンカーの設置作業に時間がかかり、工期が長くなるという問題がある。
また、このような増築工事は、例えば、福島第一原子力発電所内などの放射線高線量下においても行われるため、放射線高線量下における作業を短縮できるように、工期の短い増築建物の構築方法が望まれている。

そこで、本発明は、工期を短縮できる増築構造および増築建物の構築方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る増築構造は、既存建物の上部に増築建物を構築する増築構造において、前記既存建物の上部に配置されるとともに、該既存建物の壁および柱の少なくとも一方に下方から支持され、上部に前記増築建物が構築される架台と、前記架台に固定されるとともに、前記既存建物の外壁および柱の少なくとも一方と水平方向に対向するように固定されるブラケットと、を備え、前記架台と前記既存建物との間、および前記ブラケットと前記既存建物との間には、それぞれグラウト材が充填されていることを特徴とする。

また、本発明に係る増築建物の構築方法では、上記の増築構造を用いた増築建物の構築方法において、前記架台を前記既存建物の上部に配置するとともに、前記ブラケットを前記既存建物と水平方向に対向するように配置する架台・ブラケット配置工程と、前記架台と前記既存建物との間、および前記ブラケットと前記既存建物との間にグラウト材を充填するグラウト材充填工程と、前記架台の上部に前記増築建物を構築する増築建物構築工程と、を有することを特徴とする。

本発明では、架台は、既存建物の壁および柱の少なくとも一方に下方から支持されることにより、増築建物の鉛直荷重を、既存建物の壁および柱の少なくとも一方を介して地盤に伝達させることができる。
また、ブラケットは、既存建物の外壁および柱の少なくとも一方と水平方向に対向するように固定されることにより、地震時に増築建物に作用する水平荷重を、既存建物の外壁および柱の少なくとも一方から、既存建物の床スラブを介してまたは直接、既存建物の耐震壁に伝達させて処理することができる。

そして、架台と既存建物との間にグラウト材を充填するとともに、ブラケットと既存建物との間にグラウト材を充填し、架台の上部に増築建物を構築することで増築建物を既存建物に接合できるため、従来のように、あと施工アンカーを多数用いて増築建物を既存建物に接合する場合と比べて、増築工事にかかる工期を短縮することができる。

また、本発明に係る増築構造では、前記ブラケットは、前記既存建物の基礎部と連結材を介して連結されていることが好ましい。
このような構成とすることにより、ブラケットや架台、増築建物に転倒モーメントによる引抜き力が作用した場合も、ブラケットや架台、増築建物が引き抜かれて既存建物から離間したり、変形したりすることを防止できる。
そして、連結材は、既存建物の基礎部と連結されていることにより、高い位置において連結材を既存建物に連結する場合と比べて、作業性がよく、工期を短縮させることができる。
また、放射線高線量下において作業を行う場合も、連結材を既存建物の基礎部に連結する作業は、地盤面近傍の低い位置における作業であるため、高い位置における作業と比べて、被ばく量を低減させることができる。

また、本発明に係る増築構造では、前記架台は、ボックスガーダで組まれていてもよい。
このような構成とすることにより、架台と既存建物との隙間にグラウト材を充填する作業や、架台とブラケットとを固定する作業などを、ボックスガーダの内部から行うことができるため、放射線高線量下において作業を行う場合も、被ばく量を低減させることができる。

本発明によれば、架台と既存建物との間にグラウト材を充填するとともに、ブラケットと既存建物との間にグラウト材を充填し、架台の上部に増築建物を構築することで増築建物を既存建物に接合できるため、従来のように、あと施工アンカーを多数用いて増築建物を既存建物に接合する場合と比べて、増築工事にかかる工期を短縮することができる。

（ａ）は本発明の実施形態による増築構造の一例を示す図で（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は本発明の実施形態による増築構造の一例を示す側面図である。 図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 増築構造を斜め上方から見た斜視図である。 増築構造を架台の斜め下方から見た斜視図である。

以下、本発明の実施形態による増築構造について、図１乃至図４に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態による増築構造１は、既存建物１１の上部に増築建物４を構築する構造で、外周部にブラケット３が固定された架台２が既存建物１１の屋上階１２（図１（ｂ）参照）に固定され、これらの架台２の上部に増築建物４が構築されている。
本実施形態では、既存建物１１は、その外形が平面視略長方形状に形成されている。ここで、この略長方形の対向する一対の辺が延びる水平方向をＸ方向とし、このＸ方向に直交する水平方向をＹ方向として以下説明する。
また、図２に示すように、本実施形態では、既存建物１１に、既存建物１１の外壁１３の直上において、屋上階１２の床面１２ａよりも上方に突出する立ち上がり部１４が形成されている。

図１、図３および図４に示すように、架台２は、Ｈ形鋼などの鉄骨材を組んだ枠体で、平面視において既存建物１１の外形と同じ略長方形状に組まれた外側梁材２１と、外側梁材２１の内側に配置されＸ方向に延びる複数の第１内側梁材２２と、外側梁材２１の内側に配置されＹ方向に延びる複数の第２内側梁材２３と、を有している。これらの外側梁材２１、第１内側梁材２２および第２内側梁材２３は同一平面上に配置されていて、交差する梁材どうしは連結されている。

図１および図２に示すように、外側梁材２１は、既存建物１１の立ち上がり部１４の上部に配置されていて、この立ち上がり部１４との間には、モルタルグラウト（グラウト材）５が充填されている。また、第１内側梁材２２および第２内側梁材２３は、既存建物１１の屋上階１２の床面１２ａの上部に、この床面１２ａと離間した状態に配置されている。
そして、架台２は、外側梁材２１と既存建物１１の立ち上がり部１４との間にモルタルグラウト５が充填されることで、外側梁材２１が既存建物１１に固定され、既存建物１１の外壁１３へ鉛直荷重を伝達可能に構成されている。

図１、図３および図４に示すように、ブラケット３は、Ｈ形鋼などの鋼材で形成された部材で、外側梁材２１の外周に周方向に間隔をあけて複数配置されている。ブラケット３は、下端部３ａが外側梁材２１の下端部２１ａよりも下方に位置し、外側梁材２１側の側面３ｂの下部側が既存建物１１の外壁１３と水平方向に対向するように配置されている。
そして、図１および図２に示すように、ブラケット３と既存建物１１の外壁１３との間には、モルタルグラウト５が充填されている。これにより、ブラケット３は、既存建物１１に固定され、既存建物１１の外壁１３へ水平荷重を伝達可能に構成されている。

また、本実施形態では、ブラケット３と既存建物１１の基礎部１５とが、連結材６で連結されている。図２に示すように、連結材６は、ブラケット３に固定された第１プレート材６１と、あと施工アンカー６２で既存建物１１の基礎部１５に固定された第２プレート材６３と、上下方向に延在し第１プレート材６１と第２プレート材６３とを連結するタイロッド６４と、を有している。

続いて、上述した増築構造１によって構築される増築建物４の構築方法について説明する。
（架台・ブラケット配置工程）
まず、外側梁材２１の内側に第１内側梁材２２および第２内側梁材２３を配置して連結し架台２を構築する。なお、架台２の構築は、予め製造工場などで行われてもよいし、現場において行われてもよい。また、架台２の外側梁材２１、第１内側梁材２２および第２内側梁材２３についても、仮固定した状態としておき、既存建物１１に配置した後に固定するようしてもよい。

続いて、架台２の外側梁材２１の外周部にブラケット３を固定する。なお、架台２へのブラケット３の固定は、予め製造工場などで行われてもよいし、現場において行われてもよい。また、架台２とブラケット３とは、製造の際に一体に製造されていてもよい。また、架台２とブラケット３とを、仮固定した状態としておき、既存建物１１に配置した後に固定するようしてもよい。
そして、既存建物１１の上部に架台２およびブラケット３を配置する。このとき、架台２の外側梁材２１を、既存建物１１の立ち上がり部１４の上部に配置し、ブラケット３の架台２側の側面３ｂの下部側を、既存建物１１の外壁１３と対向させる。

（グラウト材充填工程）
続いて、架台２の外側梁材２１と既存建物１１の立ち上がり部１４との間、およびブラケット３と既存建物１１の外壁１３との間に、モルタルグラウト５を充填して架台２およびブラケット３を既存建物１１に固定する。
なお、架台２とブラケット３とを、仮固定した状態としておき、既存建物１１の上部に配置した後に固定する場合は、モルタルグラウト５の充填と前後して架台２とブラケット３との固定を行う。

（ブラケット・既存建物連結工程）
続いて、ブラケット３と既存建物１１の基礎部１５とを、連結材６で連結する。
まず、ブラケット３に第１プレート材６１を固定するとともに、既存建物１１の基礎部１５にあと施工アンカー６２を用いて第２プレート材６３を固定する。続いて、第１プレート材６１と第２プレート材６３とをタイロッド６４で連結する。
なお、ブラケット３への第１プレート材６１の固定は、製造工場などにおいて予め行っておいてもよい。
このようにして、架台２およびブラケット３が既存建物１１の上部に固定される。

（増築建物構築工程）
続いて、架台２の上部に増築建物４を構築する。
増築建物４を構築する際には、増築建物４の柱や壁を架台２の外側梁材２１や、第１内側梁材２２、第２内側梁材２３に適宜固定する。そして、増築建物４の梁材やスラブを適宜配置し、架台２の上部に増築建物４を構築する。

次に、上述した増築構造１の作用・効果について図面を用いて説明する。
上述した本実施形態による増築構造１では、架台２は、既存建物１１の外壁１３へ鉛直荷重を伝達可能に構成されているため、架台２の上部の増築建物４の鉛直荷重を既存建物１１の外壁１３を介して地盤に伝達させることができる。
また、ブラケット３は、既存建物１１の外壁１３へ水平荷重を伝達可能に構成されていることにより、地震時に増築建物４に作用する水平荷重を、既存建物１１の外壁１３から、既存建物１１の床スラブを介してまたは直接、既存建物１１の耐震壁に伝達させることができる。

そして、架台２の外側梁材２１と既存建物１１との間にモルタルグラウト５を充填するとともに、ブラケット３と既存建物１１の外壁１３との間にモルタルグラウト５を充填し、架台２の上部に増築建物４を構築することで増築建物４を既存建物１１に接合できるため、従来のように、あと施工アンカーを多数用いて増築建物を既存建物に接合する場合と比べて、増築工事にかかる工期を短縮することができる。

また、ブラケット３は、既存建物１１の基礎部１５と連結材６を介して連結されていることにより、ブラケット３、架台２および増築建物４に転倒モーメントによる引抜き力が作用した場合も、ブラケット３、架台２および増築建物４が引き抜かれて既存建物１１から離間したり変形したりすることを防止できる。
そして、連結材６は、既存建物１１の基礎部１５と連結されていることにより、高い位置において連結材６を既存建物１１に連結する場合と比べて、作業性がよく、工期を短縮させることができる。
また、放射線高線量下において作業を行う場合も、連結材６を既存建物１１の基礎部１５に連結する作業は、地盤面近傍の低い位置における作業であるため、高い位置における作業と比べて、被ばく量を低減させることができる。

以上、本発明による増築構造および増築建物の構築方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、架台２は、既存建物１１の外壁１３に支持されているが、既存建物１１の外壁１３以外の壁や柱などの直上に立ち上がり部１４が形成され、既存建物１１の外壁１３以外の壁や柱などに支持されていてもよい。また、本実施形態では、既存建物１１の上部に立ち上がり部１４が形成されているが、架台２がモルタルグラウト５などのグラウト材によって既存建物１１に固定される構成であれば、立ち上がり部１４は形成されていなくてもよい。

また、架台２の外側梁材２１、第１内側梁材２２および第２内側梁材２３は、筒状のボックスガーダで構成されていてもよい。この場合、グラウト材充填工程や、既存建物１１の上部において架台２とブラケット３とを固定する作業などを、ボックスガーダの内側から行うことができる。これにより、放射線高線量下において作業を行う場合も、被ばく量を低減させることができる。また、架台２がボックスガーダで構成されている場合は、ブラケット３も同様のボックスガーダで構成されていてもよい。

また、上記の実施形態では、架台２は、外側梁材２１、第１内側梁材２２および第２内側梁材２３を組んだ枠体であるが、外側梁材２１のみで構成されていたり、外側梁材２１の内側に第１内側梁材２２および第２内側梁材２３の一方が配置されていたり、外側梁材２１が配置されておらず、Ｘ方向に延在する梁材およびＹ方向に延在する梁材の少なくとも一方が配置された架台２としてもよい。いずれの場合も、架台２の外周部にブラケット３が固定されているものとする。
また、上記の実施形態では、架台２およびブラケット３は、鋼材で形成されているが、コンクリート部材で形成されていてもよい。

また、上記の実施形態では、ブラケット３と既存建物１１の基礎部１５とを連結する連結材６を設けているが、例えば、地震力が小さい場合や、増築建物４の高さが低い場合など、ブラケット３および架台２に引抜き力が発生しないと想定される場合は、連結材６を設けず、ブラケット３と既存建物１１の基礎部１５とが連結されていなくてもよい。
また、連結材６は、ブラケット３を既存建物１１の外壁１３や柱、梁などに連結していてもよい。
また、上記の実施形態では、架台２およびブラケット３と既存建物１１との間に充填されるグラウト材をモルタルグラウト５としているが、モルタルグラウト５以外のグラウト材としてもよい。

１ 増築構造
２ 架台
３ ブラケット
４ 増築建物
５ モルタルグラウト（グラウト材）
６ 連結材
１１ 既存建物
１３ 外壁
１５ 基礎部

Claims (4)

1. 既存建物の上部に増築建物を構築する増築構造において、
   前記既存建物の上部に配置されるとともに、該既存建物の壁および柱の少なくとも一方に下方から支持され、上部に前記増築建物が構築される架台と、
   前記架台に固定されるとともに、前記既存建物の外壁および柱の少なくとも一方と水平方向に対向するように固定されるブラケットと、を備え、
   前記架台と前記既存建物との間、および前記ブラケットと前記既存建物との間には、それぞれグラウト材が充填されていることを特徴とする増築構造。
2. 前記ブラケットは、前記既存建物の基礎部と連結材を介して連結されていることを特徴とする請求項１に記載の増築構造。
3. 前記架台は、ボックスガーダで組まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の増築構造。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の増築構造を用いた増築建物の構築方法において、
   前記架台を前記既存建物の上部に配置するとともに、前記ブラケットを前記既存建物と水平方向に対向するように配置する架台・ブラケット配置工程と、
   前記架台と前記既存建物との間、および前記ブラケットと前記既存建物との間にグラウト材を充填するグラウト材充填工程と、
   前記架台の上部に前記増築建物を構築する増築建物構築工程と、を有することを特徴とする増築建物の構築方法。

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