JPH09158490A - Existing building reinforcing structure - Google Patents

Existing building reinforcing structure

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JPH09158490A
JPH09158490A JP32338295A JP32338295A JPH09158490A JP H09158490 A JPH09158490 A JP H09158490A JP 32338295 A JP32338295 A JP 32338295A JP 32338295 A JP32338295 A JP 32338295A JP H09158490 A JPH09158490 A JP H09158490A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the bearing force and tenacity of the concrete wall of an existing building by fitting steel plates each of which is provided with one or more vertically extended slits, to both faces of the concrete wall of the building. SOLUTION: Slits 13 are vertically formed every specified space in the vicinity of the center part of a steel plate 5. Slits 17 extended vertically so as to pierce both sides of an earthquake resistant wall are formed at the middle part 4A of the earthquake resistant wall 4. The respective slits 17 are so arranged as to correspond to the slits 13 of the steel plate 5. The earthquake resistant wall 4 is held between the steel plates 5, and the steel plates 5 are fixed to a column 2 and beams 3 by angle members 6. Reinforcing plates 15 are then fitted to the upper, middle, lower end parts of the steel plates 5. The spacing and length of the slits 13 are appropriately set so as to be able to set balance between the earthquake resistant wall 4 reinforced by the steel plate and a frame formed of the column 2 and beams 3 most suitably. The earthquake resistance of an existing building 1 is thereby improved effectively.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば既設のビル
等の耐震性を向上させるときに用いて好適な既設建物の
補強構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reinforcing structure for an existing building which is suitable for use in improving the earthquake resistance of an existing building, for example.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、既設のビル等の建物を補強するに
は、柱梁間に鉄骨製の補強ユニットを配設したり、柱梁
に沿って鉄骨製の補強フレームを配する等、種々の補強
構造が用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to reinforce an existing building or the like, various methods such as arranging a reinforcing unit made of steel frame between the pillars and beams and arranging a reinforcing frame made of steel frame along the pillars and beams have been proposed. A reinforced structure is used.

【0003】このような補強構造の一種として、補強す
べき建物が耐震壁等のコンクリート壁を備えているもの
である場合には、既設のコンクリート壁の一面側あるは
両面側に鉄筋を配筋してコンクリートを増打ちすること
によって、コンクリート壁を補強するものがある。
As a kind of such a reinforcing structure, when the building to be reinforced has a concrete wall such as an earthquake resistant wall, reinforcing bars are laid on one side or both sides of the existing concrete wall. Then, there is one that reinforces the concrete wall by increasing the concrete.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の既設建物の補強構造には、以下のような
問題が存在する。すなわち、図5に示すように、耐震壁
等のコンクリート壁を鉄筋コンクリートで補強しても、
コンクリート壁と、柱梁からなるフレームとを比較する
と、その変形性能が合わないという問題がある。これ
は、地震等により過大な水平が威力が作用したときに
は、フレーム(図中線イ)よりもコンクリート壁(図中
線ロ)の方が少ない変形量δで最大耐力Qに達してしま
うために、コンクリート壁が先行して崩壊してしまう。
この結果、既設建物全体の耐震性能を有効に向上させる
ことが困難となってしまっている。本発明は、以上のよ
うな点を考慮してなされたもので、耐震性能を大幅に向
上させることのできる既設建物の補強構造を提供するこ
とを課題とする。
However, the conventional reinforcing structure for an existing building as described above has the following problems. That is, as shown in FIG. 5, even if a concrete wall such as an earthquake resistant wall is reinforced with reinforced concrete,
When comparing a concrete wall and a frame made of pillars and beams, there is a problem that their deformability does not match. This is because the concrete wall (line B in the figure) reaches the maximum proof stress Q with a smaller amount of deformation δ than the frame (line B in the figure) when the excessive horizontal force is exerted due to an earthquake or the like. , The concrete wall will collapse first.
As a result, it has become difficult to effectively improve the seismic performance of the existing building as a whole. The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a reinforcing structure for an existing building that can significantly improve the seismic performance.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
既設建物を補強するため、鋼板が、前記建物を構成する
コンクリート壁の両面に沿って、それぞれその外周部を
該コンクリート壁の周囲に位置する柱梁に固定されて配
設され、かつ前記各鋼板に上下方向に延在するスリット
が一以上形成されていることを特徴としている。
The invention according to claim 1 is
In order to reinforce the existing building, steel plates are arranged along both sides of the concrete wall that constitutes the building, with their outer peripheral portions fixed to the pillar beams located around the concrete wall, and the steel plates. It is characterized in that one or more slits extending in the vertical direction are formed.

【0006】請求項2に係る発明は、請求項1記載の既
設建物の補強構造において、前記鋼板間に挟まれた前記
コンクリート壁には、上下方向に延在するスリットが一
以上形成されていることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the reinforcing structure for an existing building according to the first aspect, one or more slits extending in the vertical direction are formed in the concrete wall sandwiched between the steel plates. It is characterized by that.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る既設建物の補
強構造の実施の形態の一例を、図1ないし図4を参照し
て説明する。図1ないし図3において、符号1は例えば
鉄筋コンクリート造のラーメン構造からなる既設建物、
2は柱、3は梁、4は耐震壁(コンクリート壁)であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An example of an embodiment of a reinforcing structure for an existing building according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In FIG. 1 to FIG. 3, reference numeral 1 is an existing building made of, for example, a reinforced concrete frame structure,
2 is a pillar, 3 is a beam, and 4 is an earthquake resistant wall (concrete wall).

【0008】これらの図に示すように、このような既設
建物1を補強するために、耐震壁4にはその両面に鋼板
5、5が配設されている。
As shown in these figures, in order to reinforce such an existing building 1, steel plates 5 and 5 are provided on both sides of the earthquake-resistant wall 4.

【0009】図2および図3に示すように、各鋼板5
は、その外周部の四辺が断面L字状のアングル材6、
6、…を介して柱2、梁3に固定されている。耐震壁4
を挟んでその両側に位置するアングル材6、6どうし
は、鋼板5、5および耐震壁4を貫通する貫通ボルト・
ナット7によって一体に連結されている。そして、各ア
ングル材6の鋼板5と直交する面には、その長手方向に
沿って所定間隔毎にスタッド9、9、…が一体に設けら
れ、これと対向する柱2、梁3には例えばエポキシアン
カー10、10、…等のアンカー部材が打ち込まれてい
る。さらにこれら各アングル材6と柱2、梁3との間に
はモルタル11等が充填されて折り、これによって各鋼
板5がアングル材6、6、…を介して周囲の柱2、梁3
に固定されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, each steel plate 5
Is an angle member 6 having four L-shaped cross-sections on its outer peripheral portion,
It is being fixed to the pillar 2 and the beam 3 via 6, ... Earthquake-resistant wall 4
The angle members 6, 6 located on both sides of the steel plate are through bolts that penetrate the steel plates 5, 5 and the earthquake resistant wall 4.
It is integrally connected by a nut 7. Then, studs 9, 9, ... Are integrally provided at predetermined intervals along the longitudinal direction of the surface of each angle member 6 orthogonal to the steel plate 5. Anchor members such as epoxy anchors 10, 10, ... Are driven in. Further, mortar 11 and the like are filled between the respective angle members 6 and the columns 2 and the beams 3 and folded, so that the steel plates 5 are surrounded by the angle members 6, 6, ...
It is fixed to.

【0010】図3に示したように、各鋼板5には、水平
方向所定間隔、例えば250mm毎に、上下方向に延在す
るスリット13、13、…が形成されている。各スリッ
ト13は、鋼板5の上下方向において中央部近傍に形成
されている。そして、スリット13、13、…の上端
部、下端部、および中間部には、それぞれ水平方向に延
在する補強プレート15が取り付けられている。耐震壁
4および鋼板5、5を挟んで対向するこれら補強プレー
ト15、15も、アングル材6と同様、貫通ボルト・ナ
ット7によって一体に連結されている。
As shown in FIG. 3, each steel plate 5 is formed with slits 13, 13, ... Which extend in the vertical direction at predetermined horizontal intervals, for example, at intervals of 250 mm. Each slit 13 is formed near the central portion of the steel plate 5 in the vertical direction. Reinforcing plates 15 extending in the horizontal direction are attached to the upper ends, lower ends, and intermediate portions of the slits 13, 13 ,. The reinforcing plates 15 and 15 facing each other with the seismic wall 4 and the steel plates 5 and 5 interposed therebetween are also integrally connected by the through bolts and nuts 7 like the angle member 6.

【0011】なお、ここで、耐震壁4の両側の柱2、2
に沿って位置する前記アングル材6は、スリット13に
対応した位置を除いたその上下部分のみがスタッド9、
エポキシアンカー10、モルタル11によって固定され
ている。
Here, the columns 2 and 2 on both sides of the earthquake-resistant wall 4
The angle member 6 positioned along the stud 9 has only the upper and lower parts except the position corresponding to the slit 13,
It is fixed by an epoxy anchor 10 and a mortar 11.

【0012】このようにして設けられた鋼板5、5間に
挟まれた既設の耐震壁4には、水平方向所定間隔、例え
ば1000〜1200mm毎に、上下方向に延在するスリ
ット17、17が形成されている。各スリット17は、
上下方向において鋼板5のスリット13と対応する位置
に形成されており、その耐震壁4の両面側に貫通して形
成されている。
The existing seismic wall 4 sandwiched between the steel plates 5 and 5 thus provided is provided with slits 17 and 17 extending in the vertical direction at predetermined horizontal intervals, for example, every 1000 to 1200 mm. Has been formed. Each slit 17 is
It is formed at a position corresponding to the slit 13 of the steel plate 5 in the vertical direction, and is formed so as to penetrate both sides of the seismic wall 4.

【0013】このような構成からなる既設建物1の耐震
壁4の補強構造において、耐震壁4は、その中間部4A
がスリット17、17、…によりいわば短冊状の柱が複
数並設された形態となっており、いわゆる一枚物となっ
ている上部4B、下部4Cに比較してその耐力が低くな
っている。また、各鋼板5についても同様に、スリット
13、13、…が形成されている中間部5Aが短冊状の
板材が複数並設された形態となっており、その上部5
B、下部5Cに比較してその耐力が低くなっている。
In the reinforced structure of the earthquake-resistant wall 4 of the existing building 1 having such a structure, the earthquake-resistant wall 4 has the intermediate portion 4A.
Has a configuration in which a plurality of strip-shaped pillars are arranged side by side by the slits 17, 17, ..., And its proof strength is lower than that of the so-called single-piece upper part 4B and lower part 4C. Similarly, for each steel plate 5, a plurality of strip-shaped plate members are arranged in parallel in the intermediate portion 5A in which the slits 13, 13, ...
B, lower proof strength than lower part 5C.

【0014】上記補強構造を既設建物1に施すには、ま
ず耐震壁4にスリット17、17、…を形成した後、予
めスリット13、13、…を形成しておいた鋼板5、5
をアングル材6、6、…で柱2、梁3に固定し、さらに
補強プレート15、15、…を取り付ければよい。した
がって、その施工を容易に行うことができる。
In order to apply the above-mentioned reinforcing structure to the existing building 1, first, the slits 17, 17, ... Are formed in the earthquake-resistant wall 4, and then the steel plates 5, 5 in which the slits 13, 13 ,.
Are fixed to the columns 2 and the beams 3 with angle members 6, 6, ... And the reinforcing plates 15, 15 ,. Therefore, the construction can be easily performed.

【0015】上記補強構造を適用して補強した既設建物
1に、地震等により過大な外力が入力された場合、その
水平方向の荷重により、まず、鋼板5、5、間に挟まれ
た耐震壁4がスリット17、17、…の形成されている
中間部4Aから先行降伏してその耐力を失う。しかし、
この耐震壁4は鋼板5、5間に挟まれているので、降伏
した後においても、これがいわば鋼板5、5間に充填さ
れているかのごとく作用して、各鋼板5がその厚さ方向
に変形して座屈するのを抑えるようになっている。さら
に水平方向荷重が増大すると、鋼板5、5が、スリット
13、13、…の形成されている中間部5Aから先行降
伏しその耐力を失う。
When an excessive external force is input to the existing building 1 reinforced by applying the above-mentioned reinforcement structure due to an earthquake or the like, the horizontal load thereof first causes the seismic wall sandwiched between the steel plates 5 and 5. 4 pre-yield from the intermediate portion 4A in which the slits 17, 17, ... Are formed and lose its yield strength. But,
Since the seismic wall 4 is sandwiched between the steel plates 5 and 5, even after yielding, it acts as if it were filled between the steel plates 5 and 5, so that each steel plate 5 moves in its thickness direction. It is designed to suppress deformation and buckling. When the horizontal load further increases, the steel plates 5 and 5 preliminarily yield from the intermediate portion 5A in which the slits 13, 13, ... Are formed and lose their proof strength.

【0016】図4に示すように、このようなメカニズム
で降伏する耐震壁4は、その耐力が、柱2および梁3か
らなるフレームと比較すると、その変形性能、すなわち
変形量δと最大耐力Qとの関係がマッチしたものとな
る。ここで、図4において符号ハで示す線は鋼板5、5
で補強した耐震壁の変形性能、符号ニで示す線は柱2お
よび梁3からなるフレームの変形性能を示している。
As shown in FIG. 4, the seismic resistant wall 4 which yields by such a mechanism has a proof stress that is higher than that of the frame composed of the columns 2 and the beams 3 in terms of its deformation performance, that is, the deformation amount δ and the maximum proof stress Q. The relationship with and will be matched. Here, in FIG. 4, the lines indicated by reference numeral C are steel plates 5 and 5.
The deformation performance of the earthquake-resistant wall reinforced by 1., and the line indicated by reference numeral 2 shows the deformation performance of the frame composed of the columns 2 and the beams 3.

【0017】上述した既設建物1の補強構造では、耐震
壁4の両面に沿って鋼板5、5が設けられ、かつ各鋼板
5には上下方向に延在するスリット13、13、…が所
定間隔ごとに形成された構成となっている。このように
して既設の耐震壁4を鋼板5、5で挟み込むことによ
り、その耐力および靭性を向上させることができ、この
結果、耐震壁4と、柱2および梁3からなるフレームと
の変形性能のマッチングを図って、既設建物1全体の耐
震性を従来よりも大幅に向上させることができる。この
ときに、鋼板5に形成されているスリット13、13、
…によって、鋼板5の中央部5Aの剛性を上部5B、下
部5Cよりも低く設定することができ、これによって、
地震等により過大な水平荷重が作用したときには中央部
5Aを先行降伏させることができる。このようなスリッ
ト13の間隔や長さ等を適宜に設定することによって、
鋼板5、5で補強する耐震壁4と、柱2および梁3から
なるフレームとのバランスを最適に設定することが可能
となり、既設建物1の耐震性をより効果的に向上させる
ことができる。
In the reinforcing structure of the existing building 1 described above, the steel plates 5 and 5 are provided along both sides of the earthquake resistant wall 4, and the steel plates 5 are provided with slits 13, 13, ... It has a structure formed for each. By sandwiching the existing earthquake-resistant wall 4 with the steel plates 5 and 5 in this manner, the proof stress and toughness thereof can be improved, and as a result, the deformation performance of the earthquake-resistant wall 4 and the frame composed of the columns 2 and the beams 3 can be improved. Therefore, the seismic resistance of the existing building 1 as a whole can be significantly improved as compared with the conventional one. At this time, the slits 13, 13 formed in the steel plate 5,
The rigidity of the central portion 5A of the steel plate 5 can be set lower than that of the upper portion 5B and the lower portion 5C by ...
When an excessive horizontal load is applied due to an earthquake or the like, the central portion 5A can be yielded in advance. By appropriately setting the interval, length, etc. of such slits 13,
It is possible to optimally set the balance between the earthquake resistant wall 4 reinforced by the steel plates 5 and 5 and the frame composed of the columns 2 and the beams 3, and it is possible to more effectively improve the earthquake resistance of the existing building 1.

【0018】また、鋼板5、5間に挟まれた耐震壁4に
上下方向に延在するスリット17、17、…が形成され
た構成となっている。このように耐震壁4にもスリット
17を形成することによって、地震等により過大な水平
荷重が作用したときには、この耐震壁4をスリット17
が形成されている中間部17Aから先行降伏させること
ができ、この点においても補強後の耐震壁4の剛性を調
整することができる。さらに、降伏した後の耐震壁4
は、鋼板5、5間に挟み込まれているので、これがいわ
ば鋼板5、5間に充填されているかのごとく作用し、各
鋼板5がその厚さ方向に変形して座屈するのを抑えるこ
とができる。
Further, the earthquake-proof wall 4 sandwiched between the steel plates 5 and 5 is formed with slits 17, 17 extending in the vertical direction. By forming the slits 17 also in the earthquake-resistant wall 4 in this manner, when an excessive horizontal load is applied due to an earthquake or the like, the earthquake-resistant wall 4 is slit 17
The yielding can be performed in advance from the intermediate portion 17A in which is formed, and also in this respect, the rigidity of the earthquake-resistant wall 4 after reinforcement can be adjusted. Furthermore, earthquake-resistant wall 4 after surrendering
Is sandwiched between the steel plates 5 and 5, so that it acts as if it were filled between the steel plates 5 and 5, and can prevent each steel plate 5 from being deformed in its thickness direction and buckled. it can.

【0019】なお、上記実施の形態において、鋼板5、
5による補強は、既設建物1の全ての耐震壁4に施して
もよいし、また例えば既設建物1のコア部のみ、あるい
は外周部のみ等、一部の耐震壁4に施すようにしてもよ
い。また、耐震壁4だけでなく、通常のコンクリート壁
についても、同様にして補強することができるのはいう
までもない。さらに、鋼板5に形成するスリット13、
耐震壁4に形成するスリット17については、その間隔
や長さを限定するものではなく、補強後の耐震壁4の剛
性を調整するために適宜設定すればよい。加えて、図3
中、二点鎖線で示すように、耐震壁4だけでなく柱2や
梁3にも例えば鋼板20等を巻き付けて補強を施す場合
には、エポキシアンカー10に代えてスタッドを設ける
ようにする。
In the above embodiment, the steel plate 5,
The reinforcement by 5 may be applied to all the earthquake-resistant walls 4 of the existing building 1, or may be applied to some of the earthquake-resistant walls 4 such as only the core portion of the existing building 1 or only the outer peripheral portion. . It goes without saying that not only the earthquake-resistant wall 4 but also a normal concrete wall can be reinforced in the same manner. Further, the slits 13 formed in the steel plate 5,
The slits 17 formed in the earthquake-resistant wall 4 are not limited to the intervals and lengths thereof, and may be appropriately set to adjust the rigidity of the reinforced earthquake-resistant wall 4. In addition, FIG.
As shown by the two-dot chain line, when the steel plate 20 or the like is wound around not only the earthquake resistant wall 4 but also the column 2 or the beam 3, for example, a stud is provided instead of the epoxy anchor 10.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る既
設建物の補強構造によれば、既設建物のコンクリート壁
の両面に沿ってそれぞれ鋼板を取り付け、かつ各鋼板に
上下方向に延在するスリットを一以上形成する構成とし
た。このようにして既設のコンクリート壁を鋼板で挟み
込むことにより、コンクリート壁の耐力および靭性を向
上させることができ、コンクリート壁と、柱梁からなる
フレームとの変形性能のマッチングを図って既設建物全
体としての耐震性を向上させることができる。このとき
に、鋼板にスリットが形成されているので、鋼板のこの
部分の剛性を他の部分よりも低く設定することができ、
地震等により過大な水平荷重が作用したときには、鋼板
のスリットを形成した部分を先行降伏させることができ
る。このようなスリットの間隔や長さ等を適宜に設定す
ることによって、鋼板で補強するコンクリート壁とフレ
ームとのバランスを最適に設定することが可能となり、
この結果、既設建物の耐震性をより効果的に向上させる
ことができる。
As described above, according to the reinforcing structure for an existing building according to claim 1, steel plates are attached to both sides of the concrete wall of the existing building, and the steel plates extend vertically. The structure is such that one or more slits are formed. By sandwiching the existing concrete wall between the steel plates in this way, it is possible to improve the proof stress and toughness of the concrete wall. The earthquake resistance of can be improved. At this time, since the slit is formed in the steel plate, the rigidity of this part of the steel plate can be set lower than other parts,
When an excessive horizontal load is applied due to an earthquake or the like, the slit-formed portion of the steel sheet can be yielded in advance. By appropriately setting the intervals and lengths of such slits, it becomes possible to optimally set the balance between the concrete wall reinforced with steel plates and the frame,
As a result, the earthquake resistance of the existing building can be improved more effectively.

【0021】請求項2に係る既設建物の補強構造によれ
ば、鋼板間に挟まれたコンクリート壁に、上下方向に延
在するスリットを一以上形成する構成となっている。こ
のようにコンクリート壁にもスリットを形成することに
よって、地震等により過大な水平荷重が作用したときに
は、このコンクリート壁のスリットの部分から先行降伏
させることができ、この点においても補強後のコンクリ
ート壁の剛性を調整することができる。さらに、降伏し
た後のコンクリートは、鋼板間に挟み込まれているの
で、これがいわば鋼板間に充填されているかのごとく作
用し、各鋼板がその厚さ方向に変形して座屈するのを抑
えることができる。
According to the reinforcing structure for an existing building according to claim 2, one or more slits extending in the vertical direction are formed in the concrete wall sandwiched between the steel plates. By forming slits also in the concrete wall in this way, when an excessive horizontal load is applied due to an earthquake or the like, it is possible to yield from the slit part of this concrete wall in advance. The rigidity of can be adjusted. Furthermore, since concrete after yielding is sandwiched between steel plates, it acts as if it were filled between steel plates, and it is possible to prevent each steel plate from deforming in its thickness direction and buckling. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る既設建物の補強構造の一例を示す
立面図である。
FIG. 1 is an elevational view showing an example of a reinforcing structure for an existing building according to the present invention.

【図2】図1の側断面図である。FIG. 2 is a side sectional view of FIG.

【図3】図1の一部を拡大して示す立面図および平面図
である。
FIG. 3 is an elevational view and a plan view showing a part of FIG. 1 in an enlarged manner.

【図4】前記補強構造におけるコンクリート壁とフレー
ムの変形性能を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing deformability of a concrete wall and a frame in the reinforcing structure.

【図5】従来の既設建物の補強構造におけるコンクリー
ト壁とフレームの変形性能を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing deformation performance of a concrete wall and a frame in a conventional reinforcing structure of an existing building.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 既設建物 4 耐震壁(コンクリート壁) 5 鋼板 13、17 スリット 1 Existing building 4 Seismic wall (concrete wall) 5 Steel plate 13, 17 Slit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 既設建物を補強するため、鋼板が、前記
建物を構成するコンクリート壁の両面に沿って、それぞ
れその外周部を該コンクリート壁の周囲に位置する柱梁
に固定されて配設され、かつ前記各鋼板に上下方向に延
在するスリットが一以上形成されていることを特徴とす
る既設建物の補強構造。
1. A steel plate for reinforcing an existing building is arranged along both sides of a concrete wall constituting the building, with outer peripheral portions thereof being fixed to column beams located around the concrete wall. A reinforcing structure for an existing building, wherein each of the steel plates is formed with one or more slits extending in the vertical direction.
【請求項2】 請求項1記載の既設建物の補強構造にお
いて、前記鋼板間に挟まれた前記コンクリート壁には、
上下方向に延在するスリットが一以上形成されているこ
とを特徴とする既設建物の補強構造。
2. The reinforcing structure for an existing building according to claim 1, wherein the concrete wall sandwiched between the steel plates is:
A reinforcing structure for an existing building, characterized in that one or more slits extending in the vertical direction are formed.
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