JPH09302952A - 既存建築物の耐震補強方法および耐震補強構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既存建築物の内部環境を損なわないような有
効な耐震補強方法及び補強構造が望まれていた。 【解決手段】 既存建築物の梁と下部構造材との間に、
既設柱３に付加して耐震補強用の柱６を増設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、既存建築物の耐震
性を向上させるための補強方法および補強構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、建築物には高度の耐震性が要求さ
れるようになってきており、新規に構築される建築物
は、十分な耐震性を有するのが通常となっている。しか
し、過去に建設され現在においても使用中の建物は、建
設当時においては十分な耐震性を有していると考えられ
ていたとしても、現時点での基準から考えた場合耐震性
に問題のあるものもあり、このような既存建築物には耐
震性を向上させるための補強が必要であるとされてい
る。

【０００３】建設年代の比較的古い既存建築物には、水
平耐力や靱性が不十分なものが多く、このような既存建
築物の耐震性を向上させるためには、建築物内部の要所
に耐震壁やブレース等の補強要素を付加することによっ
て、水平耐力および靱性を増強するといった手法がとら
れることが一般的である。

【０００４】建設年代の比較的古い既存建築物に耐震補
強を施した場合の一例として、図５に該既存建築物のあ
る階の平面図を示す。図中、符号１は該既存建築物を構
成する壁であり、２は壁１の中で耐震壁として構成され
ている部分である。３は既存建築物の既設柱であり、４
は、耐震性向上のため既設柱３と既設柱３との間に後か
ら配置された耐震補強材（耐震壁もしくはブレース）で
ある。また、５は耐震壁２および柱３によって囲まれた
該既存建築物のコア部分を示す。この例では、既存建築
物の片側にコア部５が配置され、反対側の面に採光等に
配慮した空間が配置されている。これは事務所ビルなど
に比較的よくみられる形態であり、図５の例において
は、コア部５との剛性バランスをとるために、採光面側
に耐震補強材４が増設されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５の
ように、単純に耐震性能のみを考えて耐震壁やブレース
を必要と考えられる位置に増設すると、採光など執務空
間の快適性を損ってしまう場合もある。そればかりでは
なく、耐震壁やブレースを用いて耐震補強を施すこと
は、ブレースの斜材や床の枠鉄骨が見えたり、大きなデ
ッドスペースが生じたりする場合もあり、快適かつ合理
的な補強方法と言えないのも事実である。さらに、耐震
壁やブレースによる耐震補強方法は、施工が簡単でなく
比較的時間を要するなどの難点を有している。したがっ
て、これらの問題を有効に解決し得るような既存建築物
の耐震補強方法が望まれていた。

【０００６】本発明では、上記の事情に鑑み、既存建築
物の内部空間の快適性を損なわず、耐震性を十分に向上
させることが可能であり、なおかつ、施工が比較的簡単
であるような既存建築物の耐震補強方法ならびに耐震補
強構造の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の既存建築物の耐
震補強方法および耐震補強構造では、上記課題を解決す
るため、以下の手段を採用した。すなわち、請求項１記
載の既存建築物の耐震補強方法では、既存建築物の梁と
下部構造材との間に、既設柱に付加して耐震補強用の柱
を増設することを特徴とする。請求項２記載の既存建築
物の耐震補強方法は、該既存建築物の梁の側面に一端を
突出させて締結棒を埋め込み固定する一方、上端部を前
記梁の両側方に配置させ下端部を下部構造材に到らせて
鉛直方向に主筋を配置し、この主筋の前記上端部と前記
締結棒の突出部とを連結し、該主筋に配する帯筋を埋設
した状態でコンクリートを打設することにより、前記耐
震補強用の柱を形成することを特徴とする。

【０００８】これらの耐震補強方法では、新たに増設さ
れた耐震補強用の柱が、地震時に該既存建築物に水平方
向に作用する力を既設柱とともに分担することによっ
て、該既存建築物の水平耐力および靱性を増強する。

【０００９】請求項３記載の既存建築物の耐震補強構造
は、既存建築物の既設梁の側面に締結棒が一端を突出さ
せた状態で埋め込まれて固定され、主筋が、その上端部
が前記締結棒に固定されるとともに下端部が下部構造材
に固定されて鉛直方向に配置され、該主筋に帯筋が配さ
れ、該主筋および帯筋が埋設された状態でコンクリート
が打設されることにより耐震補強用の柱が形成され、該
柱の少なくとも前記既設梁の側面側外方が該梁と連結さ
れる上端固定壁部とされていることを特徴とする。この
既存建築物の耐震補強構造においては、前記耐震補強柱
に主筋が配され、該主筋に帯筋が配されることによっ
て、該耐震補強用柱に作用する力に対して靱性をもつ。
そして、この耐震補強用の柱には、上端固定壁部が形成
され、この上端固定壁部が既設梁に側方から接合するこ
とにより、地震時、既存建築物に作用する水平力が該既
設梁から該上端固定壁部を通じて前記耐震補強用柱に伝
達される。したがって、該柱と既設柱が協働して地震時
の水平力を負担することとなり、該既存建築物の耐震性
が向上される。

【００１０】請求項４記載の既存建築物の耐震補強構造
は、前記上端固定壁部の外面が鋼板により覆われている
ことを特徴とする。この既存建築物の耐震補強構造で
は、前記梁と前記耐震補強用柱との接合部である前記上
端固定壁部を外方から前記鋼板が補強し、前記梁と前記
耐震補強用柱との連結を強化する一方、前記上端固定壁
部形成にあたっては、該鋼板がコンクリートを打設する
際の型枠の役割も兼ねる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態を
示す図であり、本発明の方法により耐震補強がなされた
後の既存建築物のある階の平面図を示している。図中、
符号１は該既存建築物を構成する壁であり、２は壁１の
中で耐震壁として構成されている部分である。また、３
は該既存建築物の既設柱であり、５は耐震壁２および柱
３によって囲まれた該既存建築物のコア部分を示す。６
は、耐震性向上のため既設柱３に付加して新たに増設さ
れた耐震補強用の柱である。耐震補強用の柱６は、既設
柱３と既設柱３との間に配置され、その上端部が図２に
示すように既存建築物の既設梁に、下端部が下部構造材
（図示せず）に接合されている。

【００１２】図２は、前記耐震補強用の柱６の上端部と
該既存構造物の既設梁７との接合部の構造を拡大図示し
たものである。柱６による補強構造は以下のように構成
されている。既設梁７の側面に締結棒８（スタッドボル
ト）が一端を突出させた状態で埋め込まれて固定されて
おり、また、柱６の主筋１０は、その上端部が締結棒９
に固定されるとともに、下端部が図示しない下部構造材
に固定されて鉛直方向に配置されている。それととも
に、主筋１０には帯筋１２が配置され、主筋１０および
帯筋１２が埋設された状態でコンクリートが打設される
ことにより耐震補強用の柱６が形成されている。また、
柱６のうち、既設梁７の側面と接する部分は、既設梁７
と連結される上端固定壁部１４とされている。

【００１３】上端固定壁部１４の外面とその周囲の既設
梁７の側面は、鋼板１３により覆われている。この鋼板
１３および既設梁７を側面から見た図が、図３であり、
鋼板１３は、アンカーボルト１５で既設梁７に締結され
ている。また、この鋼板１３を斜視したものが、図４で
あり、鋼板１３の形状を示している。

【００１４】以上で本発明による耐震補強構造の構成を
示した。次に、柱６を施工する際の手順を述べる。柱６
を施工する際には、まず、既設梁７側面に締結棒（スタ
ッドボルト）８を埋め込むための穴９を空ける。次に、
穴９に締結棒８の一端を埋め込み、固定材（エポキシ樹
脂など）で固定するとともに、締結棒８のもう一端を既
設梁７の側面に突出させておく。その一方で、柱６の主
筋１０を既設梁７の側面に鉛直方向に配置し、該既存構
造物の床スラブ１１を貫通させる。ついで締結棒８突出
部と主筋１０とを結合し、主筋１０には帯筋１２を配置
する。この後、主筋１０の周囲にコンクリート打設用の
型枠（図示せず）を配置し、主筋１０上端部の既設梁７
側面には鋼板１３を配置する。そして、該型枠および鋼
板１３に囲まれた部分に、コンクリートを打設し、コン
クリートが固化したのちに該型枠をはずす。また、鋼板
１３はアンカーボルト１５によって既設梁７に締結して
おく。

【００１５】なお、このとき、鋼板１３はコンクリート
打設時の型枠の役割をなし、コンクリート硬化後は、既
設梁７の側面に柱６の一部として形成された上端固定壁
部１４を補強し柱６と既設梁７との接合部の拘束力を高
める作用をする。さらに、既設梁７に直接、鋼板１３を
締結することによって、柱６と既設梁７の結合は、一層
強固なものとされる。

【００１６】このように設置された耐震補強用の柱６
は、地震時、以下に示すような働きをする。該既存建築
物に、地震時、水平方向の力が作用した場合、この水平
力は既設梁７から耐震補強用の柱６に伝達される。この
際、上端固定壁部１４は、既設梁７に作用する水平力を
柱６に伝達する役割を果たす。具体的には、上端固定壁
部１４は、既設梁７に対して軸方向に作用する水平力に
対しては、せん断面として働き、既設梁７に対して垂直
に働く水平力に対しては、主応力面として働く。したが
って、地震時に、既設梁７から柱６に力を伝達すること
が可能となり、柱６と既設柱３とが協働して水平力を負
担することになる。一方、耐震補強用の柱６には、主筋
１０が配され、主筋１０に帯筋１２が配されることによ
って、柱６に作用する曲げモーメントやせん断力に対し
て、耐力および靱性をもつ。よって、本発明による耐震
補強方法により耐震補強を行った場合、耐震補強前に比
べて該既存建築物の水平耐力および靱性が増強すること
となる。

【００１７】本発明による補強方法は、耐震補強材とし
て柱６を増設することにより既存建築物の耐震性を高め
るので、図１のように、片側にコア部５が配置された事
務所ビルなどの耐震補強を補強を行う場合にも、図５の
従来例のようにブレースや耐震壁で採光面をつぶすこと
が無い。また、従来の方法のように、ブレースの斜材や
床の枠鉄骨がみえたり、ブレースや耐震壁によって部屋
の間取りが変わったり、大きなデッドスペースを生じた
りすることがなく、快適かつ合理的な補強が可能であ
る。

【００１８】また、上記の耐震補強方法および耐震補強
構造では、耐震補強用の柱６を増設する際に、既存建築
物の構造を大きく傷つけること無く、かつ、比較的容易
に施工を行うことが可能である。耐震壁およびブレース
を用いて耐震補強を行う際には、これらに接する柱や床
スラブの全面にアンカーボルトを打たなくてはならない
が、本耐震補強方法では、既存建築物の一部だけに施工
を加えるだけでよい。

【００１９】そのほかにも、本発明による耐震補強構造
は、鉛直支持部材である柱本数を増やせるという利点を
有する。このことは、地震時に、既存建築物に鉛直方向
に大きな力が加わったときにも、該既存建築物が従来の
耐震補強方法に比べて、より大きな耐力をもつことがで
きることを意味しており、この意味で従来に比べより安
全な耐震補強構造であるといえる。

【００２０】なお、上記実施の形態においては、上端固
定壁部１４を補強する鋼板１３は、上端固定壁部近傍の
既設梁７側面に直接固定されている。しかし、図５およ
び図６に示すように、柱６の施工の前に、既設梁７にＬ
型鋼２１をあらかじめ設置しておき、このＬ型鋼２１に
鋼板１３を取り付けるようにすることも可能である。こ
の際の鋼板１３の設置手順は以下のようになる。まず、
柱６を施工する前に、既設梁７側面の柱６設置予定部分
に、Ｌ型鋼２１をアンカーボルト１５によって図５
（ａ）のように取り付けておく。ついで、前記実施の形
態と同様の手順で柱６を施工する。その際、鋼板１３を
設置する前にコンクリートを打設し、その後、鋼板１３
を図５（ｂ）に示すように高力ボルト２２によってＬ型
鋼２１に取り付けるようにする。このとき、Ｌ型鋼２１
および鋼板１３は、図６の斜視図に示すような状態とな
る。無論、このように鋼板１３を設置しても、既存建築
物の耐震性向上に関する作用および効果は、前記実施の
形態におけるものと全く同様のものが得られる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明の既存建築物の耐
震補強方法および耐震補強構造では、既存建築物に耐震
壁やブレースを付加して耐震補強を行う方法に比べて、
建築物内部の間取りや環境に対する影響が少なく、デッ
ドスペースの生じる余地も少ない。特に既存建築物内部
において、耐震補強材を付加することが必要と考えられ
る位置が採光面である場合などのときには、本耐震補強
方法は採光面を塞ぐことがなく、有効な方法であるとい
える。また、この耐震補強方法および構造は、補強後
に、ブレースの斜材や床の枠鉄骨が見えるようなことが
なく、快適な補強方法であるといえる。さらに、本耐震
補強方法および構造は、該既存建築物の構造を大きく傷
めること無く、施工も簡便である。その他にも、既存建
築物に新たに該耐震補強用柱を増設することによって、
既存建築物における鉛直方向の耐力を増強する効果を有
している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す建築物の平面図であ
る。

【図２】本発明における一実施形態の要部を拡大して示
した断面図である。

【図３】図２に示した本発明における一実施形態の要部
の側面図である。

【図４】図３に示した鋼板の斜視図である。

【図５】本発明の別の実施の形態の要部を示す図であっ
て、建築物の要部の施工中および完成後の状態を示す側
面図である。

【図６】図５に示した鋼板およびＬ型鋼の斜視図であ
る。

【図７】本発明の従来の技術を説明するための、耐震補
強後の既存建築物におけるある階の平面図である。

【符号の説明】

１ 既存建築物の壁 ２ 既存建築物の耐震壁 ３ 既存建築物の既設柱 ６ 既存建築物に付加された耐震補強用の柱 ７ 既存建築物の既設梁 ８ 締結棒 １０ 柱６の主筋 １２ 柱６の帯筋 １３ 鋼板 １４ 柱６の上端固定壁部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既存建築物の梁と下部構造材との間に、
   既設柱に付加して耐震補強用の柱を増設することを特徴
   とする既存建築物の耐震補強方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の既存建築物の耐震補強方
   法において、前記既存建築物の梁の側面に一端を突出さ
   せて締結棒を埋め込み固定する一方、上端部を前記梁の
   両側方に配置させ下端部を下部構造材に到らせて鉛直方
   向に主筋を配置し、この主筋の前記上端部と前記締結棒
   の突出部とを連結し、該主筋に配する帯筋を埋設した状
   態でコンクリートを打設することにより、前記耐震補強
   用の柱を形成することを特徴とする既存建築物の耐震補
   強方法。
3. 【請求項３】 既存建築物の既設梁の側面に締結棒が一
   端を突出させた状態で埋め込まれて固定され、主筋が、
   その上端部が前記締結棒に固定されるとともに下端部が
   下部構造材に固定されて鉛直方向に配置され、該主筋に
   帯筋が配され、該主筋および帯筋が埋設された状態でコ
   ンクリートが打設されることにより耐震補強用の柱が形
   成され、該柱の少なくとも前記既設梁の側面側外方が該
   梁と連結される上端固定壁部とされていることを特徴と
   する既存建築物の耐震補強構造。
4. 【請求項４】 請求項３記載の既存建築物の耐震補強構
   造において、前記上端固定壁部の外面が鋼板により覆わ
   れていることを特徴とする既存建築物の耐震補強構造。