JPH0967940A - 既設建物の補強構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 施工の容易化を図り、かつ補強後の耐力，剛
性をコントロールすることができ、さらには通路や開口
部に干渉する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】 互いに隣接する柱１１，１１と、互いに
上下に位置する梁１２，１２との間に補強フレーム１３
を配設し、この補強フレーム１３を、梁１２に沿って延
在する枠部材１５，１５と、これら上下の枠部材１５，
１５間に配置した略ト字状の補強ユニット１６，１６お
よび略十字状の補強ユニット１７，１７とを一体にピン
接合した構成となっている。さらに、補強ユニット１
６，１６の鉛直部材１６ａ，１６ａと柱１１，１１との
間隙と、枠部材１５，１５と梁１２，１２との間隙とに
は、コンクリート２０を打設充填する構成とした。

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６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。

【０００３】

【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、補強フレーム５は、当然のこと
ながら、先に組み立てておいて既設建物１内に搬入する
には大きすぎるため、補強フレーム５を構成する各部材
を既設建物１内に搬入した後、溶接して組み立てなけれ
ばならず、手間がかかるうえに溶接工が必要となり人件
費削減の妨げとなる。また、補強フレーム５による補強
後の既設建物１の耐力，剛性をコントロールするには、
補強フレーム５を所望の耐力，剛性に合わせて個々に製
作しなければならないため、実現することは困難であ
る。さらには、廊下等の通路や扉等の開口部がある場所
には、補強フレーム５がこれらと干渉してしまうため、
補強フレーム５を配置することができないこともある。
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、
施工の容易化を図り、かつ補強後の耐力，剛性をコント
ロールすることができ、さらには通路や開口部に干渉す
る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。

【０００４】

【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、該既設建物を構成す
る互いに隣接する柱と、これらの柱間に架設されて互い
に上下に位置する梁との間に補強フレームが配設され、
該補強フレームが、前記上下の梁に沿ってそれぞれ延在
する枠部材と、鉛直方向に延在する鉛直部材と該鉛直部
材に一体に接合されて水平方向に延在する水平部材とか
ら形成された補強ユニットとから構成されるとともに、
前記各枠部材が前記各梁に接合され、前記補強ユニット
の前記鉛直部材の上下端部が前記上下の枠部材に接合さ
れ、かつ互いに隣接する前記補強ユニットの水平部材ど
うしが接合されていることを特徴としている。

【０００５】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、前記枠部材と前記梁との間
と、前記補強ユニットの前記柱に沿って位置する鉛直部
材との間には、それぞれ充填材が充填されていることを
特徴としている。

【０００６】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、前記枠部材と前記
補強ユニットとの接合、および前記補強ユニットどうし
の接合がピン接合であることを特徴としている。

【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３を参照し
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。

【０００８】そして、ビル１０の内周部の所定位置にお
いて、互いに隣接する柱１１，１１と、互いに上下に位
置する梁１２，１２との間には、このビル１０を補強す
るための補強フレーム１３が配設されている。この補強
フレーム１３は、上下の梁１２，１２に沿ってそれぞれ
延在する枠部材１５，１５と、上下の枠部材１５，１５
間に配設された略ト字状の補強ユニット１６，１６およ
び略十字状の補強ユニット１７，１７とから概略構成さ
れている。

【０００９】図２に示すように、Ｈ型鋼からなる枠部材
１５は、その両端が梁１２に埋設された略Ｃ字状のアン
カー部材１８と、枠部材１５のフランジ部に一体に設け
られたスタッドボルト１９と、これら枠部材１５と梁１
２との間隙に打設充填されたコンクリート２０とによっ
て、梁１２に一体に接合された構造となっている。

【００１０】図１（ａ）および（ｂ）に示すように、略
ト字状の補強ユニット１６，１６は、両側の柱１１，１
１に隣接して配置されている。各補強ユニット１６は、
柱１１に沿って延在し、かつ枠部材１５と同一断面形状
のＨ型鋼からなる鉛直部材１６ａと、鉛直部材１６ａの
中央部に水平方向に突出して設けられたＨ型鋼からなる
水平部材１６ｂとが一体に形成された構成となってい
る。そして、図２に示したように、鉛直部材１６ａは、
枠部材１５と同様に、柱１１に、コンクリート１８とア
ンカー部材１９とスタッドボルト２０とによって一体に
接合されている。

【００１１】また、図１に示したように、略十字状の補
強ユニット１７，１７は、補強ユニット１６，１６間に
配置されている。図３（ａ）に示すように、各補強ユニ
ット１７は、補強ユニット１６の水平部材１６ｂと同一
断面形状のＨ型鋼からなり、鉛直方向に延在する鉛直部
材１７ａと、鉛直部材１７ａの中央部からその両側に水
平方向に突出する水平部材１７ｂとが一体に形成された
構成となっている。

【００１２】図１（ａ）に示したように、各補強ユニッ
ト１７の鉛直部材１７ａは、そのウェブ部の上下端部
が、断面視略Ｌ字状のブラケット２１と高張力ボルト
（図示なし）とによって枠部材１５のフランジ部に接合
されている。また、互いに隣接する補強ユニット１６の
水平部材１６ｂと補強ユニット１７の水平部材１７ｂ、
あるいは補強ユニット１７，１７の水平部材１７ｂ，１
７ｂは、そのウェブ部どうしが、平板状のブラケット２
２と高張力ボルト（図示なし）とによって接合されてい
る。

【００１３】このような補強フレーム１３は、例えば、
ビル１０の一方向に並んで位置する複数本の柱１１，１
１，…間において、最下階から最上階までの各階に設置
されている。これにより、ビル１０の同一鉛直面、すな
わち同一構面内に位置する柱１１，１１，…と、梁１
２，１２，…とが補強フレーム１３，１３，…によって
補強され、ビル１０の該構面すなわち補強フレーム１
３，１３，…の連続する水平方向に対する耐力が高めら
れる。このとき、例えば地震による水平方向の外力が作
用したときの補強ユニット１７で負担する曲げモーメン
トは、図３（ｂ）に示すようになっている。

【００１４】次に、前記補強フレーム１３によるビル１
０の補強工事の施工方法について説明する。予め、補強
フレーム１３を構成する補強ユニット１６，１７は、そ
れぞれ、鉛直部材１６ａ，１７ａと水平部材１６ｂ，１
７ｂとを工場等で溶接して所定の形状に製造しておく。
また、枠部材１５と補強ユニット１６の鉛直部材１６ａ
には、スタッドボルト１９，１９，…を一体に取り付け
ておく。

【００１５】そして、まず、補強フレーム１３で補強す
べき柱１１，１１と梁１２，１２とにアンカー部材１
８，１８，…を埋設する。次いで、補強ユニット１６，
１６と枠部材１５，１５とを、それぞれ、柱１１，１１
と梁１２，１２とに沿って配置する。続いて、補強ユニ
ット１６，１６の鉛直部材１６ａ，１６ａと柱１１，１
１との間隙と、枠部材１５，１５と梁１２，１２との間
隙にそれぞれコンクリート２０を打設充填し、これらを
一体に接合する。

【００１６】コンクリート２０を養生して所定の強度が
発現した後に、補強ユニット１７，１７を所定の位置に
セットする。そして、各補強ユニット１７の鉛直部材１
７ａの上下端部をブラケット２１，高張力ボルトで上下
の枠部材１５にピン接合し、水平部材１７ａの両端部を
隣接する補強ユニット１６または１７にブラケット２
２，高張力ボルト（図示なし）でピン接合する。これに
より、補強フレーム１３の設置が完了する。

【００１７】上述したビル１０の補強構造では、互いに
隣接する柱１１，１１と、互いに上下に位置する梁１
２，１２との間に補強フレーム１３が配設され、この補
強フレーム１３が、梁１２に沿って延在する枠部材１
５，１５と、これら上下の枠部材１５，１５間に配置さ
れた略ト字状の補強ユニット１６，１６および略十字状
の補強ユニット１７，１７とが一体に接合された構成と
なっている。これにより、既設のビル１０が補強されて
耐力，剛性が向上し、これによってビル１０の耐震性等
を高めることができる。

【００１８】しかも、補強フレーム１３が、枠部材１
５，補強ユニット１６，１７から構成されてユニット化
されているので、各部材の搬入も容易に行うことが可能
となる。さらには、補強ユニット１６，１７の鉛直部材
１６ａ，１７ａ、水平部材１６ｂ，１７ｂの強度を調整
することによって、補強フレーム１３によるビル１０の
補強後の耐力，剛性を自由にコントロールすることが可
能となる。また、枠部材１５，補強ユニット１６，１７
の長さや幅等を複数種準備しておき、これらを適宜組み
合わせることによって、柱１１，１１や梁１２，１２の
間隔が場所毎に異なっている場合でも容易に対応するこ
とが可能であり、その場所の大きさに合わせた補強フレ
ームを個々に製作する必要がないので、補強フレーム１
３の製作コストを抑さえることが可能となる。

【００１９】また、枠部材１５，補強ユニット１６，１
７に鉄骨を用いることによって、既設のビル１０に対す
る重量増加も抑さえることができる。

【００２０】さらに、枠部材１５，補強ユニット１６，
１７が互いにピン接合された構成となっているので、従
来のように現場で溶接を行う必要がない。

【００２１】加えて、補強ユニット１６，１６の鉛直部
材１６ａ，１６ａと柱１１，１１との間隙と、枠部材１
５，１５と梁１２，１２との間隙には、それぞれコンク
リート２０が打設充填された構成となっている。これに
より、場所によって柱１１，１１や梁１２，１２の間隔
が異なる場合にも、コンクリート２０の厚さを変えるこ
とによって容易に対応することが可能である。

【００２２】なお、上記実施例において、補強フレーム
１３で、柱１１，１１間の全幅にわたって補強する構成
としたが、例えば、柱１１，１１間に通路等がある場合
には、図４および図５に示すように補強フレーム１３を
構成する。

【００２３】例えば、図４（ａ）に示すように、一方の
柱１１に隣接して通路２５が形成されている場合には、
この通路２５の側方に補強ユニット１６を配置して補強
フレーム１３を構成するようにすればよい。

【００２４】図４（ｂ）に示すように、柱１１，１１間
の両側に通路２５，２５が位置する場合には、これら通
路２５、２５の側方に補強ユニット１６，１６を配置し
て補強フレーム１３を構成する。このとき、補強ユニッ
ト１６，１６および補強ユニット１７には水平部材１６
ａ，１７ａの短いタイプのものを用いるようにする。

【００２５】また、図５（ａ）および（ｂ）に示すよう
に、柱１１，１１間の中央部に通路２５が位置する場合
には、略ト字状の補強ユニット１６，１６，…を用い
て、通路２５の両側に略日字状の補強フレーム１３を構
成する。

【００２６】このようにして、補強フレーム１３がユニ
ット化されているので、その組み合わせにより、通路２
５等がある場合にもこれを確保したうえでビル１０を補
強することができるようになっている。

【００２７】

【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、既設建物を構成する互いに
隣接する柱と、これらの柱間に架設されて互いに上下に
位置する梁との間に補強フレームを配設し、該補強フレ
ームが、上下の梁に沿って接合した枠部材と、鉛直部材
と水平部材とからなる補強ユニットとを一体化した構成
となっている。これにより、既設建物を補強して耐力，
剛性を増強し、その耐震性等を高めることができる。し
かも、補強フレームを枠部材と補強ユニットとから構成
してユニット化したので、各部材の搬入も容易に行うこ
とが可能となる。さらには、補強ユニット自体の強度を
調整することによって、補強フレームによる既設建物の
補強後の耐力，剛性を自由にコントロールすることが可
能となる。また、枠部材，補強ユニットの長さや幅等を
複数種準備しておき、これらを適宜組み合わせることに
よって、柱や梁の間隔が場所毎に異なっている場合や通
路がある場合等でも容易に対応することが可能であり、
その場所の大きさに合わせた補強フレームを個々に製作
する必要がないのでコストを抑さえることが可能とな
る。

【００２８】請求項２に係る既設建物の補強構造によれ
ば、枠部材と梁との間と、補強ユニットの柱に沿って延
在する鉛直部材との間には、それぞれ充填材を充填する
構成とした。これにより、場所によって柱や梁の間隔が
異なる場合にも、充填材の厚さを調整することによって
これに容易に対応することが可能である。

【００２９】請求項３に係る既設建物の補強構造によれ
ば、枠部材と補強ユニットとの接合、および補強ユニッ
トどうしの接合をピン接合とする構成とした。これによ
り、従来のように現場で溶接を行う必要がなく、組立を
容易に行うことができ、しかも専門の溶接工が不要とな
り人件費を削減することが可能となる。

【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の一例を示す
立面図および平断面図である。

【図２】前記補強構造を示す図であって、枠部材または
補強フレームの鉛直部材と、梁または柱との接合構造を
示す断面図である。

【図３】前記補強構造に用いる補強ユニットおよび該補
強ユニットで負担する曲げモーメントを示す図である。

【図４】前記補強構造の応用例を示す図であって、柱に
隣接して通路がある場合を示す立面図である。

【図５】同、柱の中央部に通路がある場合を示す立面図
である。

【図６】従来の既設建物の補強構造の一例を示す立面図
である。

【符号の説明】

１０ ビル（既設建物） １１ 柱 １２ 梁 １３ 補強フレーム １５ 枠部材 １６，１７ 補強ユニット ２０ コンクリート

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、該既
   設建物を構成する互いに隣接する柱と、これらの柱間に
   架設されて互いに上下に位置する梁との間に補強フレー
   ムが配設され、 該補強フレームが、前記上下の梁に沿ってそれぞれ延在
   する枠部材と、鉛直方向に延在する鉛直部材と該鉛直部
   材に一体に接合されて水平方向に延在する水平部材とか
   ら形成された補強ユニットとから構成されるとともに、 前記各枠部材が前記各梁に接合され、前記補強ユニット
   の前記鉛直部材の上下端部が前記上下の枠部材に接合さ
   れ、かつ互いに隣接する前記補強ユニットの水平部材ど
   うしが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、前記枠部材と前記梁との間と、前記補強ユニット
   の前記柱に沿って位置する鉛直部材との間には、それぞ
   れ充填材が充填されてい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、前記枠部材と前記補強ユニットとの接
   合、および前記補強ユニットどうしの接合がピン接合で
   あることを特徴とする既設建物の補強構造。