JPH0932311A - 既設建物の補強構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既設建物を効率良く補強することができ、か
つその外観や眺望を損なうことのない既設建物の補強構
造を提供することを目的とする。 【解決手段】 ビル１０の柱１１ａ，１１ａ，…と、梁
１２ａ，１２ａ，…とに沿って、補強フレーム１３，１
３，…を付設し、この補強フレーム１３を、柱１１ａの
両側に位置する二本一対の補強柱１４と、補強梁１５
と、補強ブレース１６とからなる構成とした。そして、
補強柱１４，１４を、鉄筋およびコンクリートによって
柱１１ａに一体化し、補強梁１５をスタッドボルト，剪
断伝達筋およびモルタル等によって梁１２ａに一体化す
る構造とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば老朽化した
ビル等の既設建物を、建て替えずに補強するときに用い
て好適な既設建物の補強構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、老朽化したビル等の既設建物を、
耐震性の向上などを目的として、建て替えずに補強する
場合には、例えば、図９に示すように、既設建物１の、
互いに隣接する柱２，２と、互いに上下に位置する梁
３，３との間に、鉄骨ブレース４を有した補強フレーム
５を取り付ける補強構造が用いられている。このような
補強フレーム５と、周囲の柱２，２および梁３，３と
は、これらの間隙にモルタルを注入するとともに、応力
伝達のためのアンカー部材やスタッドを配設することに
よって一体化されている。

【０００３】また、これ以外にも、既設建物の外周に、
ブレースを備えた鉄骨造のブレース架構を設け、この架
構によって既設建物の補強を図るといった構造も用いら
れている。

【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。まず、図９に示したように、補強フレ
ーム５を用いた構造では、補強フレーム５，５，…が、
既設建物１の全体にわたって一体化されているわけでは
ないので、補強後の既設建物１の耐力の向上には限界が
ある。また、このような補強フレーム５では、パネルゾ
ーン、すなわち柱２と梁３の仕口部を補強することは困
難である。

【０００５】一方、既設建物の外周にブレース架構を設
ける補強構造では、既設建物の柱，梁と、架構との間に
おける力の伝達機構が不明解であり、ブレース架構から
既設建物の柱に働く軸力を処理するために、既設建物の
柱の補強や、ブレース架構とは別に付設柱を新設しなけ
ればならない等の問題がある。さらにこの補強構造は、
既設建物とブレース架構とを連結するために、既設建物
の外周に柱が面していないと適用することが困難であ
る。加えて、ブレース架構を既設建物の外周に設ける
と、建物の外観デザインが大きく変わってしまううえ、
室内からの眺望も悪くなるという問題も存在する。

【０００６】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、既設建物を効率良く補強することができ、
かつその外観や眺望を損なうことのない既設建物の補強
構造を提供することを目的とする。

【０００７】

【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構造であって、前記建物の柱の側面
と平行でかつ該側面から定められた寸法離間した鉛直面
内に補強フレームが配置され、この補強フレームが、前
記柱の側面と直交する梁の両側に立設された二本一対の
補強柱と、これら二本一対の補強柱を結ぶ方向に延在す
る補強梁と、前記補強柱と前記補強梁との間に設けられ
た補強ブレースとから構成され、かつ前記二本一対の補
強柱が補強柱接合手段によって前記柱に接合され、前記
補強梁が補強梁接合手段によって前記既設建物の床また
は梁に接合されていることを特徴としている。

【０００８】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、前記補強柱接合手段が、前
記柱と補強柱との間に配筋されて、少なくともその一端
が前記柱と補強柱のいずれか一方に接合された鉄筋と、
前記柱の側面と前記補強柱との間に打設されたコンクリ
ートとからなることを特徴としている。

【０００９】請求項３に係る発明は、請求項１または２
記載の既設建物の補強構造において、前記補強フレーム
が前記既設建物の内方に位置する柱と梁とに沿って配設
されていることを特徴としている。

【００１０】

【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を、図１ないし図８を参照して説明
する。 ［第一の実施の形態］ここでは、まず、本発明に係る既
設建物の補強構造を、例えば、ビルの外周部に適用する
場合の例を用いて説明する。図１に示すように、補強す
べきビル（既設建物）１０は、例えば鉄筋コンクリート
造で、互いに直交する水平２方向においてそれぞれ所定
間隔毎に立設された柱１１，１１，…と、これら柱１１
間に架設された梁１２からなるラーメン構造とされてい
る。

【００１１】そして、ビル１０の外周部の所定位置の柱
１１ａ，１１ａ，…と、各階の梁１２ａ，１２ａ，…と
には、このビル１０を補強するための補強フレーム１
３，１３，…が配設されている。水平方向において、ビ
ル１０の長手方向に延在する補強フレーム１３Ａは、例
えば４本の柱１１ａ，１１ａ，…にわたる幅を有し、短
手方向に延在する補強フレーム１３Ｂは、例えば３本の
柱１１ａ，１１ａ，１１ａにわたる幅を有している。一
方、上下方向においては、図２に示すように、各補強フ
レーム１３は、地下部から最上階部までの高さを有して
いる

【００１２】図３に示すように、補強フレーム１３は、
各柱１１ａに沿って立設された二本一対の補強柱１４
と、各階の梁１２ａと平行に、かつ二本一対の補強柱１
４，１４を結ぶ水平方向に延在する補強梁１５と、これ
ら補強柱１４，補強梁１５間に斜めに配設された補強ブ
レース１６とから構成されている。

【００１３】図４に示すように、二本一対の補強柱１
４，１４は、例えばＨ型鋼からなり、柱１１ａの側面か
ら所定寸法離間し、かつ前記側面と直交する梁１２の両
側に位置するよう立設されている。なお、図３に示した
ように、これらの補強柱１４は、ビル１０の各階の張出
し部１７を貫通して設けられている。図４に示したよう
に、これら補強柱１４，１４と、柱１１ａとの間には、
一端が柱１１ａにアンカー１８ａにより埋設された鉄筋
（補強柱接合手段）１８と、一端が各補強柱１４に溶接
された鉄筋（補強柱接合手段）１９と、上下方向に延在
する鉄筋２０とが配設され、さらにコンクリート（補強
柱接合手段）２１が打設充填されており、これによって
補強柱１４，１４が柱１１ａに一体化された構成となっ
ている。

【００１４】図５に示すように、各補強柱１４は、この
ビル１０の地下の基礎部においては、前記コンクリート
２１が、柱１１ａと補強柱１４，１４との間だけでな
く、柱１１ａの両側にも、二本一対の補強柱１４，１４
の外側寸法とほぼ同幅で打設されて、補強柱１４，１４
と柱１１ａとが一体化されて断面視略正方形をなす構成
とされている。

【００１５】図６に示すように、補強梁１５は、例えば
断面視略Ｊ字状の鋼材からなり、梁１２ａに支持された
張出し部１７の所定寸法上方に配設されている。補強梁
１５と張出し部１７との間には、上端が補強梁１５に溶
接されたスタッドボルト（補強梁接合手段）２３と、下
端が張出し部１７に埋設されたコッターあるいは剪断伝
達筋（補強梁接合手段）２４と、スパイラル筋２５とが
配設され、さらにここにモルタル（補強梁接合手段）２
６が注入されて、補強梁１５と張出し部１７とが一体化
された構成となっている。

【００１６】図３に示したように、補強ブレース１６
は、例えばＨ型鋼からなるブレース材２７と、このブレ
ース材２７の両側に溶接された補強板２８，２８とから
構成されている。

【００１７】これら補強柱１４，補強梁１５，補強ブレ
ース１６が互いに接合されるパネルゾーンには、ジョイ
ント部材２９が配設されている。ジョイント部材２９
は、各補強柱１４，補強梁１５，補強ブレース１６に向
けて延びる一定長のブラケット２９ａ，２９ｂ，２９ｃ
と、これらを一体に補強する補強パネル２９ｄとから形
成されている。この補強パネル２９の各ブラケット２９
ａ，２９ｂ，２９ｃと、各補強柱１４，補強梁１５，補
強ブレース１６は、図示しない継手板等を介してピン接
合，溶接等の接合手段によって剛接合されている。

【００１８】また、互いに隣接する柱１１ａ，１１ａ間
において、補強ブレース１６，１６，…と補強梁１５と
が交差する部分には、各補強梁１５，補強ブレース１６
に向けて延びる一定長のブラケット３０ａ，３０ｂと、
補強パネル３０ｃとから形成されたジョイント部材３０
が配設されている。このジョイント部材３０は、各補強
梁１５と補強ブレース１６とに接合手段によって剛接合
されている。

【００１９】上述したビル１０の補強構造では、ビル１
０の外周部の柱１１ａ，１１ａ，…と、梁１２ａ，１２
ａ，…とに、補強フレーム１３，１３，…が付設され、
この補強フレーム１３が、柱１１ａの両側に位置する二
本一対の補強柱１４と、梁１２ａに平行に配置された補
強梁１５と、これら補強柱１４，補強梁１５間に配置さ
れた補強ブレース１６とからなる構成とされている。こ
の補強フレーム１３によって、ビル１０が補強されて耐
力を増強させることができ、これによってビル１０の耐
震性等を高めることができる。しかも、補強柱１４が鉄
筋１８，１９，２０およびコンクリート２１によって柱
１１ａに一体化され、補強梁１５がスタッドボルト２
３，剪断伝達筋２４，スパイラル筋２５，およびモルタ
ル２６によって梁１２ａに一体化された構造となってい
る。これにより、ビル１０と補強フレーム１３との間で
力の伝達を確実に行うことができるので、ビル１０の補
強を効率良く実施することができ、補強後の耐力を従来
よりも大幅に向上させることができ、しかも補強フレー
ム１３とは別に柱１１ａを補強したり付帯柱を設けたり
する必要がない。

【００２０】［第二の実施の形態］次に、本発明に係る
既設建物の補強構造を、例えば、既設建物の外周部に適
用する場合の例について説明する。これらの図におい
て、前記第一の実施の形態として示した図１ないし図６
と共通する部分については、同一符号を付してある。図
７に示すように、ビル１０’の内周部の所定位置に配置
された柱１１ｂ，１１ｂ，…と、各階の梁１２ｂ，１２
ｂ，…とには、このビル１０を補強するための補強フレ
ーム１３’，１３’，…が、平面視略ロ字状に配設され
ている。

【００２１】図３に示したように、各補強フレーム１
３’は、前記第一の実施の形態で示した補強フレーム１
３と同様に、柱１１ｂの両側に配置された二本一対の補
強柱１４と、補強梁１５と、補強ブレース１６とから構
成されている。そして、補強柱１４と、補強ブレース１
６は、各階のスラブ３１に形成された開口部３１ａを貫
通するようになっている。図４に示したように、補強柱
１４は、鉄筋１８，１９，２０およびコンクリート２１
によって柱１１に一体化されている。また、図６に示し
たように、補強梁１５は、スタッドボルト２３，剪断伝
達筋２４，スパイラル筋２５，およびモルタル２６によ
って、スラブ３１を介して梁１２ｂに一体化された構造
となっている。

【００２２】上述したビル１０’の補強構造では、外周
部に位置する柱１１ｂ，１１ｂ，…と、梁１２ｂ，１２
ｂ，…とに、補強フレーム１３’，１３’，…が付設さ
れ、この補強フレーム１３’が、柱１１ｂの両側に位置
して一体化された二本一対の補強柱１４と、梁１２ｂに
平行に配置されて一体化された補強梁１５と、これら補
強柱１４，補強梁１５間に配置された補強ブレース１６
とからなる構成とされている。したがって、前記第一の
実施の形態と同様に、補強フレーム１３’によってビル
１０’の耐力を増強させてその耐震性等を高めることが
できる。しかも、補強フレーム１３’が、ビル１０の内
周部に配置されているので、ビル１０’の外観や眺望，
採光が損なわれるのを防ぐことができる。

【００２３】なお、上記第二の実施の形態において、補
強フレーム１３’を配置した面に、扉等が配置されてい
る場合には、図３に示したように、ブレース２７，２７
を扉３２と干渉しないように配置すれば良い。また、補
強フレーム１３’の一面あるいは両面に、壁パネル（図
示なし）を取り付け、この壁パネルで補強フレーム１
３’を隠蔽する構成とすることも可能である。

【００２４】なお、上記第一および第二の実施の形態に
おいて、補強柱１４を、鉄筋１８，１９，２０およびコ
ンクリート２１によって柱１１ａあるいは１１ｂに一体
化する構成としたが、この一体化する部分は、ビル１
０，１０’と補強フレーム１３，１３との間の応力伝達
状況に応じて、補強柱１４の全長にわたっても良いし、
一部、例えばパネルゾーンのみとしてもよい。また、補
強柱接合手段として鉄筋１８，１９，２０およびコンク
リート２１を用い、補強梁接合手段として、スタッドボ
ルト２３，剪断伝達筋２４，スパイラル筋２５，および
モルタル２６を用いたが、補強柱１４と柱１１ａあるい
は１１ｂ、補強梁１５と梁１２ａあるいは１２ｂを一体
化し、軸力を確実に伝達することができるのであれば、
他のものを用いてもよい。また、補強フレーム１３，１
３’の補強柱１４，補強梁１５，補強ブレース１６につ
いても、例えば高張力鋼や引張材、圧縮材等を用いても
よい。そして補強ブレース１６の配置については、Ｘ字
状以外の、例えばＷ型、Ｖ型、Ｋ型等とすることも可能
である。さらに、図８に示すように、一本の柱１１に、
複数の補強フレーム１３を付設する構成としてもよい。
ここで図８（ａ）は２組、図８（ｂ）は３組、図８
（ｃ）は４組の補強フレーム１３を付設するときの構造
を示している。加えて、補強すべき既設建物は、上記実
施の形態で示した鉄筋コンクリート造のビル１０，１
０’以外の、例えば鉄骨鉄筋コンクリート造、プレキャ
ストコンクリート造、鉄骨造等、他の構造であっても、
同様の効果を奏することが可能である。

【００２５】

【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、建物の柱の側面から定めら
れた寸法離間した鉛直面内に、二本一対の補強柱と、補
強梁と、補強ブレースとからなる補強フレームを設け、
前記二本一対の補強柱を補強柱接合手段によって柱に接
合し、補強梁を補強梁接合手段によって既設建物の床ま
たは梁に接合した構成となっている。このようにして、
補強フレームを既設建物の柱や梁と干渉しないように一
体化することができるので、この補強フレームを既設建
物の内部に位置させる場合においても、既設建物の補強
耐力を大幅に向上させて、耐震性等を高めることができ
る。

【００２６】請求項２に係る既設建物の補強構造によれ
ば、補強柱接合手段を、柱と補強柱との間に配筋し、少
なくともその一端を柱と補強柱のいずれか一方に接合し
た鉄筋と、柱の側面と補強柱との間に打設したコンクリ
ートとからなる構成とした。これにより、柱と補強柱と
を一体化して、既設建物の柱と補強フレームの補強柱と
の間で力の伝達を確実に行うことができる。

【００２７】請求項３に係る既設建物の補強構造によれ
ば、補強フレームを、既設建物の内方に位置する柱と梁
とに沿って配設する構成とした。これにより、既設建物
の外観や眺望，採光が損なわれるのを防ぐことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る既設建物の補強構造を適用して補
強したビルの一例を示す平断面図である。

【図２】前記ビルの立面図である。

【図３】前記既設建物の補強構造に用いる補強フレーム
の構造を示す立面図である。

【図４】前記補強フレームの補強柱接合手段の構造を示
す平断面図である。

【図５】地下部における前記補強柱接合手段の構造を示
す平断面図である。

【図６】前記補強梁接合手段の構造を示す平断面図であ
る。

【図７】本発明に係る既設建物の補強構造を適用して補
強したビルの他の一例を示す平断面図である。

【図８】前記補強フレームの補強柱と既設建物の柱の接
合構造の他の例を示す平断面図である。

【図９】従来の既設建物の補強構造の一例を示す平断面
図である。

【符号の説明】

１０ ビル（既設建物） １１ａ，１１ｂ 柱 １２ａ，１２ｂ 梁 １３，１３’ 補強フレーム １４ 補強柱 １５ 補強梁 １６ 補強ブレース １８，１９ 鉄筋（補強柱接合手段） ２１ コンクリート（補強柱接合手段） ２３ スタッドボルト（補強梁接合手段） ２４ 剪断伝達筋（補強梁接合手段） ２６ モルタル（補強梁接合手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既設建物を補強する構造であって、前記
   建物の柱の側面と平行でかつ該側面から定められた寸法
   離間した鉛直面内に補強フレームが配置され、この補強
   フレームが、前記柱の側面と直交する梁の両側に立設さ
   れた二本一対の補強柱と、これら二本一対の補強柱を結
   ぶ方向に延在する補強梁と、前記補強柱と前記補強梁と
   の間に設けられた補強ブレースとから構成され、かつ前
   記二本一対の補強柱が補強柱接合手段によって前記柱に
   接合され、前記補強梁が補強梁接合手段によって前記既
   設建物の床または梁に接合されていることを特徴とする
   既設建物の補強構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の既設建物の補強構造にお
   いて、前記補強柱接合手段が、前記柱と補強柱との間に
   配筋されて、少なくともその一端が前記柱と補強柱のい
   ずれか一方に接合された鉄筋と、前記柱の側面と前記補
   強柱との間に打設されたコンクリートとからなることを
   特徴とする既設建物の補強構造。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の既設建物の補強
   構造において、前記補強フレームが前記既設建物の内方
   に位置する柱と梁とに沿って配設されていることを特徴
   とする既設建物の補強構造。