(57)【要約】【課題】広い地下空間を確保でき、かつ十分な躯体強度を備えた建替え建物を実現する。【解決手段】建替え建物１０は、既存地下外壁２０が存置された地下階部１１Ａを有する建替え建物１０であって、既存地下外壁２０に沿って配置された新設柱２２と、既存地下外壁２０以深に設けられた新設地下外壁２１と、を備え、新設柱２２は、前記既存地下外壁２０と接合されると共に、前記新設地下外壁２１の壁厚さ内に配置されている。【選択図】図２
2020118033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存の地下外壁が存置された地下階部を有する建替え建物であって、
前記既存の地下外壁に沿って配置された新設柱と、
前記既存の地下外壁以深に設けられた新設地下外壁と、を備え、
前記新設柱は、前記既存の地下外壁と接合されていると共に、前記新設地下外壁の壁厚さ内に配置されていることを特徴とする既存の地下外壁を有する建替え建物。
【請求項２】
既存の地下外壁が存置された地下階部を有する建替え建物であって、
前記既存の地下外壁に沿って配置された新設柱と、
前記既存の地下外壁以深に設けられた新設地下外壁と、を備え、
前記新設柱は、前記既存の地下外壁と接合されていると共に、前記新設地下外壁に添わせてＨ型状、またはＩ形状の鉄骨芯材が地下最下階より地上階まで配置されており、
かつ、前記新設柱の鉄骨芯材の水平断面積は、前記地下最下階に比べて、前記既存の地下外壁と接合される上層階側の地下階の方が大きいことを特徴とする既存の地下外壁を有する建替え建物。
【請求項３】
新設柱は、地上階において、既存の地下外壁部より外方に傾斜していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の既存の地下外壁を有する建替え建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存の地下外壁を存置した建替え建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存建物を新設建物に建て替えるに際し、既存建物の基礎躯体の外周部に設けられていた土留め壁等の地下外壁を残し、そのまま新設建物の地下階を形成する建物躯体の一部として用いることが行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、地上部分に極力大きな内部空間を確保する方法として、山留壁の頂上に、鉛直荷重支持部材が設置され、その鉛直荷重支持部材にて地上部分が支持された地下階を備えた建物の構成が開示されている。特許文献１によれは、地下部分の躯体外周面より地上部分の外周柱が外方に位置しており、地下階に比べて、地上階に広い内部空間が確保されている。
また、特許文献２には、既存土留め壁を残して既存建物を解体し、既存土留め壁の内側に、既存土留め壁よりも深い領域に新設土留め壁を形成した後、その内側に新設建物の地下部分の躯体を設ける構成の建替方法が開示されている。
特許文献２に開示されたような建替方法では、新設の土留め壁は、既存土留め壁の内側に形成されているため、新設の土留め壁の内側に形成される地下空間は狭くならざるを得ない。さらに、新設の土留め壁の内側には、新設建物の地下部分の躯体を構成する柱が設けられるため、新設の土留め壁の内側に形成される地下空間は、さらに狭くなる。
また、このような建物においては、地下部分の躯体強度を高めることが求められる。特に、都市部の狭隘な土地に設けられる建物の場合、地下部分の平断面積に対する建物の高さの比を大きくする要望がある。このような要望に対し、地下部分の躯体強度を高めるために地下部分の躯体の柱の断面積を大きくすると、地下空間はさらに狭くなる。
また、地下階を有する建物では、深度が深くなる程、地下外壁の壁厚さは厚くなることが多く、最深度の地下外壁面または地下柱を基準として、地下外壁、または地下柱の躯体形状を鉛直方向に構築される場合には、地下階の居室床面積がさらに狭くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５２１５０３０号公報
【特許文献２】特開２０１４−１１４５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、広い地下空間を確保でき、かつ十分な躯体強度を備えた建替え建物を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明者らは、既存建物を解体した敷地に、出来る限り広い床面積および居室空間を確保するための新設建物の柱梁架構として、既存地下外壁を利用し、その既存地下外壁の建物内部側に鉄骨芯材を添わせて成壁柱を設けるとともに、既存の地下外壁以深においては、新設地下外壁内に合成壁柱を配置することで、小断面でありながら高剛性で、かつ高耐力を有する新設建物の柱梁架構を発明するに至った。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の既存の地下外壁を有する建替え建物は、既存の地下外壁が存置された地下階部を有する建替え建物であって、前記既存の地下外壁に沿って配置された新設柱と、前記既存の地下外壁以深に設けられた新設地下外壁と、を備え、前記新設柱は、前記既存の地下外壁と接合されると共に、前記新設地下外壁の壁厚さ内に配置されていることを特徴とする。
このような構成によれば、新設柱を新設地下外壁内に設置することで、柱部と壁部が一体化された壁柱を構成することができ、新設柱と新設地下外壁とを別々に設けた場合と比較すると、柱芯と壁芯との間の偏心距離が殆どなくなることで、柱部と壁部がともに有効にせん断抵抗することができるために地下躯体強度を高めることができる。また、新設柱と新設地下外壁によって壁柱が構成されることで、新設地下外壁から建物内方への新設柱の突出寸法を抑えることができる。これにより、地下階部の下部における室内空間を広く確保することができる。
また、新設柱と既存の地下外壁を接合することで、これらを別々に設けた場合に比較し、地下躯体強度を高めることができる。さらに、新設柱は、当該新設柱の両側に壁部を設けることなく、既存の地下外壁と接合されて壁柱を構成することで、小断面でありながら高い剛性と高い強度を備えた合成壁柱を実現するととともに、既存の地下外壁より建物内部側には新設柱のみを設置して壁柱を形成することで、建物内部側への突出寸法を抑えることができる。これにより、地下階部の室内空間を広く確保することができる。
【０００８】
また、本発明の既存の地下外壁を有する建替え建物にあっては、前記既存の地下外壁に沿って配置された新設柱と、前記既存の地下外壁以深に設けられた新設地下外壁と、を備え、前記新設柱は、前記既存の地下外壁と接合されていると共に、前記新設地下外壁に添わせてＨ型状、またはＩ形状の鉄骨芯材が地下最下階より地上階まで配置されており、かつ、前記新設柱の鉄骨芯材の水平断面積は、前記地下最下階に比べて、前記既存の地下外壁と接合される上層階側の地下階の方が大きいことを特徴とする。
具体的には、建物の最下階では、新設地下外壁と接合される新設柱には第二の鉄骨芯材が設置されており、かつその上方の地下階においては、既存地下外壁と接合される新設柱には第一の鉄骨芯材が設置されており、最下階から上層階に向って、第二の鉄骨芯材に第一の鉄骨芯材が連結されている構成をさらに備える。例えば、地下最下階の新設柱の鉄骨芯材がＩ形形状の場合、上層階側の地下階においてはウエブ材を追加し、Ｈ型形状に変化させ、新設柱の耐力を増大させることで、地上構造物の最下層階に作用するせん断力に抵抗させる。また、地下最下階の新設柱の鉄骨芯材がＨ形形状の場合、上層階側の地下階においてはロ型形状に変化させて新設柱の耐力を増大させる。
このような構成によれば、新設柱は、既存の地下外壁以深にあっては新設地下外壁に添わせて横断面がＨ型状、またはＩ形状の鉄骨芯材が設置されており、かつ既存の地下外壁と接合される地下階部分にあっては、必要な躯体強度を満足するようにＨ型状、またはロ形状の前記鉄骨芯材を配置される。よって、新設柱に埋設された鉄骨芯材については、地下最下階から上層階側の地下階に向うに伴って、地下階の最上端部に作用する最大曲げモーメント量に抵抗出来るように、断面形状を変化させて横断面積を増加させることで、躯体強度負担の最適化により材料の低コスト化を図ることができる。また、地下階の外周部の新設柱は、既存地下外壁または既存地下外壁以深に構築された新設地下外壁と連結された合成壁柱であり、新設柱の突出量を低減させた地下階を有する建替え建物を実現することができる。
【０００９】
本発明の一態様においては、本発明の既存の地下外壁を有する建替え建物にあっては、新設柱は、地上階において、既存の地下外壁部より外方に傾斜していることを特徴とする。
このような構成によれば、地下階部に対し、地上階部を既存の地下外壁よりも建物外方に広げて設けることができ、敷地面積を最大限に生かした建物を実現することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、地下躯体の一部に、既存の地下外壁を有効利用して、広い地下空間と十分な強度を備えた建替え建物を短工期で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第一実施形態に係る既存の地下外壁を有する建替え建物の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の建替え建物の地下階部の構成を示す縦断面図である。
【図３】建替え建物の地下階部を構成する鉄骨を示す拡大断面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ水平断面図である（Ｉ形鉄骨芯材が設置された地下３階の水平断面図）。
【図５】図２のＢ−Ｂ水平断面図である（十字形鉄骨芯材が設置された地下２階の水平断面図）。
【図６】図２のＣ−Ｃ水平断面図である（ロ形鉄骨芯材が設置された地下１階の水平断面図）。
【図７】建替え建物の構築方法を示し、既存地下外壁を残して既存建物を解体した状態を示す縦断面図である。
【図８】建替え建物の構築方法を示し、既存地下外壁の内側に新設地下外壁を形成した状態を示す縦断面図である。
【図９】第二実施形態に係る建替え建物の地下階部の構成を示す縦断面図である。
【図１０】図９のＤ−Ｄ水平断面図である（新設地下外壁を含む地下３階の水平断面図）。
【図１１】第三実施形態に係る建替え建物の地下階部の構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、出来る限り広い床面積および居室空間を確保するための建替え建物の柱躯体として、既存地下外壁を利用するとともに、既存地下外壁以深においては新設地下外壁を設けて、それらの双方の地下外壁に添わせて鉄骨芯材を配置した壁柱構造である。
具体的には、既存地下外壁および新設地下外壁と接合された壁柱構造としては、新設地下外壁の壁厚さ内に設置された鉄骨芯材が略垂直方向に立設させた壁柱（第１実施形態）と、新設地下外壁の外側に鉄骨芯材を設置するとともに、地下階において、外方に傾斜した壁柱（第２実施形態）と、第１実施形態と同様に、新設地下外壁内に鉄骨芯材を設置された壁柱が、地下階において、外方に傾斜した壁柱（第３実施形態）である。
以下、添付図面を参照して、本発明による既存の地下外壁を有する建替え建物を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
【００１３】
（第一実施形態）
本発明の建替え建物を構成する既存地下外壁および新設地下外壁と接合された壁柱構造において、第１実施形態の新設柱は、図１〜図６に示すように新設地下外壁の壁厚さ内に鉄骨芯材が設置され、前記鉄骨芯材は略垂直方向に立設している。
本実施形態に係る既存の地下外壁を有する建替え建物の概略構成を示す断面図を図１に示す。建替え建物の地下階部の構成を示す断面図を図２に示す。建替え建物の地下階部を構成する鉄骨を示す拡大断面図を図３に示す。図２のＡ−Ａ矢視断面図を図４に示す。図２のＢ−Ｂ矢視断面図を図５に示す。図２のＣ−Ｃ矢視断面図を図６に示す。
【００１４】
図１に示されるように、建替え建物１０は、地盤Ｇ中に設けられた地下階部１１Ａと、地下階部１１Ａ上に設けられた地上階部１２と、を備える。
図１、図２に示されるように、地下階部１１Ａは、既存地下外壁（既存の地下外壁）２０と、新設地下外壁２１と、新設柱２２と、新設梁２３と、を備える。
既存地下外壁２０は、建替え建物１０を建てる土地に存在していた既存建物の一部を構成していたもので、既存建物の解体時に、解体せずに残置したものである。この既存地下外壁２０は、土留め壁として機能するもので、鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）により形成されている。既存地下外壁２０は、既存建物（図示無し）の平面視外形形状に沿うよう形成され、この実施形態では、例えば平面視矩形状に形成されている。
【００１５】
図２、図３に示されるように、新設地下外壁２１は、既存地下外壁２０の内側に、既存地下外壁２０よりも深い位置に形成されている。新設地下外壁２１は、その上端部２１ｔが既存地下外壁２０の下端部２０ｂの内周面に沿っている。新設地下外壁２１は、所定の壁厚を有した鉄筋コンクリート造で、図示しない鉄筋とコンクリート２１ｃとからなる。
図２〜図４に示されるように、新設柱２２は、新設地下外壁２１に沿った水平方向に間隔をあけて複数本が設けられている。各新設柱２２は、鉄骨鉄筋コンクリート造（ＳＲＣ造）で、それぞれ上下方向に延びるよう設けられている。
各新設柱２２の下部２２ｂは、鉄骨２４の下部２４ｂと、図示しない鉄筋と、コンクリート２６とからなる。この実施形態において、新設柱２２は、その下部２２ｂが新設地下外壁２１に埋設されている。すなわち、新設柱２２の下部２２ｂにおいて、鉄骨２４の下部２４ｂが新設地下外壁２１のコンクリート２１ｃ内に埋設されるとともに、新設柱２２の下部２２ｂのコンクリート２６は、新設地下外壁２１のコンクリート２１ｃの一部をなしている。
【００１６】
ここで、図４に示されるように、鉄骨２４の下部２４ｂを構成する下部鉄骨芯材（第二の鉄骨芯材）３１は、断面Ｉ型の鋼材により形成されている。下部鉄骨芯材３１は、ウェブ３１ａと、ウェブ３１ａの両端部に直交して形成されたフランジ３１ｆ，３１ｆとを有している。下部鉄骨芯材３１は、ウェブ３１ａが新設地下外壁２１の壁厚方向に沿い、一方のフランジ３１ｆが新設地下外壁２１に沿って建物内方を向くよう設けられている。
このようにして、新設柱２２の下部２２ｂが新設地下外壁２１と一体に形成されることで、新設柱２２の下部２２ｂと新設地下外壁２１とからなる下部壁柱３０Ａを形成している。
また、図２に示されるように、この下部壁柱３０Ａの内側には、基礎床版１３が形成されている。
【００１７】
新設柱２２の中間部（上部）２２ｃは、新設地下外壁２１の上端部２１ｔから鉛直上方に延びている。図２、図３、図５に示されるように、新設柱２２の中間部２２ｃは、鉄骨２４の中間部２４ｃと、鉄筋２７と、コンクリート２８と、からなる。
ここで、図５に示されるように、鉄骨２４の中間部２４ｃを構成する中間部鉄骨芯材（第一の鉄骨芯材）３２は、断面十文字状に形成されたウェブ３２ａと、各ウェブ３２ａの端部に直交して形成されたフランジ３２ｂと、を有している。中間部鉄骨芯材３２は、一方のウェブ３２ａを既存地下外壁２０の壁厚方向に沿わせ、他方のウェブ３２ａを既存地下外壁２０の表面に沿う方向に沿わせている。
【００１８】
新設柱２２は、既存地下外壁２０と接合されていると共に、新設地下外壁２１に添わせてＨ型状、またはＩ形状の鉄骨芯材３１、３２が地下最下階より地上階まで配置されており、かつ、新設柱２２の鉄骨芯材量は、地下最下階に比べて、既存地下外壁２０と接合される上層階側の地下階の方が多く、鉄骨芯材３２、３３がＨ型状、またはロ形状である。ここで、例えば鉄骨芯材がＨ型状であるとは、Ｈ型状の鋼材を例えば十字状に組み合わせたものを含む。
新設柱２２を形成する鉄骨芯材は、地下最下階（例えば、地下３階）では図４に示すように、Ｉ形状の下部鉄骨芯材３１が新設地下外壁２１の壁厚さ内に配置され、上層階側の地下階（例えば、地下２階）では図５に示すように、Ｈ型状の中間部鉄骨芯材３２が既存地下外壁２０の建物内部側に配置され、その中間部鉄骨芯材３２を覆うように新設柱２２の柱型が建物内部側に表れている。
具体的には、鉄骨芯材は、地下最下階から上層階側の地下階に至るまでＩ形状の基本鉄骨であり、上層階側の地下階において、Ｉ形状の鉄骨材に対して、新たにフランジ部を有するウエブ材が溶接されて、十字状となる。よって、鉄骨芯材は、Ｉ形状の区間長とＨ形状の区間長が備えたものとなる。鉄骨芯材は、地下最下階においては新設地下外壁２１内に埋設されるために、壁面長手方向の鉄骨鋼材量が削減された結果として、壁厚さ方向に沿ってＩ形状を有することになった。また、上層階側の地下階の鉄骨芯材については、新設柱２２が既存地下外壁２０の外側に配置され、鉄骨芯材を囲むように柱型が形成されるとともに、地下最下階に比べて新設地下外壁２１もなく、鉄骨芯材廻りのＲＣ部の抵抗断面積も低減されるために、ＲＣ部の抵抗断面積を補うためにも鉄骨芯材量が増加され、Ｈ形状を有することになった。
【００１９】
鉄筋２７は、平面視コ字状で、中間部鉄骨芯材３２を取り囲むように配置され、その両端が、既存地下外壁２０に定着されたアンカー筋２９に接合されている。
また、新設柱２２の中間部２２ｃは、鉄骨芯材の外側に平面視コ字状の鉄筋２７を配筋し、既存地下外壁２０にアンカー定着させることで、新設柱２２の中間部２２ｃと既存地下外壁２０を一体化した。新設柱２２の中間部２２ｃと既存地下外壁２０が一体化されることで、地下最下階における新設地下外壁２１と一体化された新設柱２２を、地下上層階側でも高い剛性を備えた柱躯体とすることができる。
【００２０】
これら中間部鉄骨芯材３２及び鉄筋２７がコンクリート２８に埋設されることで、新設柱２２の中間部２２ｃが構成されている。この新設柱２２の中間部２２ｃは、既存地下外壁２０に沿って配置され、かつ既存地下外壁２０にアンカー筋２９を介して接合されている。このようにして、新設柱２２の中間部２２ｃが既存地下外壁２０に接合されて一体化されることで、新設柱２２の中間部２２ｃと既存地下外壁２０とから、上部壁柱３０Ｂが形成されている。
図２に示されるように、新設柱２２の上端部（上部）２２ｔは、新設柱２２の中間部２２ｃに連続してさらに上方に延びている。図２、図３、図６に示されるように、新設柱２２の上端部２２ｔは、鉄骨２４の上部２４ｄと、鉄筋２７と、コンクリート２８と、からなる。
【００２１】
ここで、鉄骨２４の上部２４ｄを構成する上部鉄骨芯材（第三の鉄骨芯材）３３は、地上階部１２の外周柱１５を構成する柱鉄骨３６の下端部を形成するもので、例えば、断面ロ字状の鋼管からなる。上部鉄骨芯材３３の外周面には、外方に向かって突出するスタッド（図示無し）が接合され、このスタッドにより上部鉄骨芯材３３がコンクリート２８に定着されている。
図３に示されるように、上部鉄骨芯材３３の内側には、中間部鉄骨芯材３２の上端部３２ｔが挿入され、上部鉄骨芯材３３内に充填されるコンクリート３７によって、地上階部分のコンクリート充填鋼管柱を構成する○形状や□形状の鉄骨芯材、または上部鉄骨芯材３３と中間部鉄骨芯材３２の上端部３２ｔとが一体に接合されている。具体的には、前記接合部分が、地下階の鉄骨柱と地上階の鉄骨柱が切り替わる接合部に相当する。
【００２２】
図６に示されるように、新設柱２２の上端部２２ｔにおいても、新設柱２２の中間部２２ｃと同様、鉄筋２７は、平面視コ字状で、上部鉄骨芯材３３を取り囲むように配置され、その両端が、既存地下外壁２０に定着されたアンカー筋２９に接合されている。
これら上部鉄骨芯材３３及び鉄筋２７がコンクリート２８に埋設されることで、新設柱２２の上端部２２ｔが構成されている。新設柱２２の上端部２２ｔは、既存地下外壁２０に沿って配置され、かつ既存地下外壁２０にアンカー筋２９を介して接合されている。このようにして、新設柱２２の上端部２２ｔが既存地下外壁２０に接合されて一体化されることで、新設柱２２の上端部２２ｔと既存地下外壁２０とから、上部壁柱３０Ｃが形成されている。
【００２３】
また、図２に示されるように、新設梁２３は、互いに隣接する新設柱２２，２２間の長手方向、及び短辺方向に其々架設されている。この実施形態では、新設梁２３は、図２に示す地下階部の縦断面図に見られるように、各階の柱頭位置に３本が設けられている。また、各新設梁２３上には、地下床版３５が敷設されている。
【００２４】
図１に示されるように、建替え建物１０の地上階部１２は、外周柱１５と、梁１６と、を備える。
外周柱１５は、建替え建物１０の外周部に位置するもので、地下階部１１Ａの新設柱２２上に設けられている。この実施形態において、外周柱１５は、その下部に、既存地下外壁２０の内側に設けられた新設柱２２から、建物外方に向かって張り出すように、斜め外側に向かって傾斜して設けられた傾斜部１５ｓと、傾斜部１５ｓの上端から鉛直上方に延びる垂直部１５ｖと、を一体に備えている。
図２に示されるように、この実施形態において、外周柱１５は、例えばコンクリート充填鋼管造（ＣＦＴ造）で、上部鉄骨芯材３３から連続する柱鉄骨３６と、柱鉄骨３６内に配筋された図示しない鉄筋と、柱鉄骨３６内に充填されたコンクリート３７と、からなる。
図１に示されるように、梁１６は、水平方向において互いに対向する外周柱１５，１５間に架設され、梁１６上には床版１７が敷設されている。
【００２５】
建替え建物の構築方法の流れを示し、既存地下外壁を残して既存建物を解体した状態を示す断面図を図７に示す。建替え建物の構築方法の流れを示し、既存地下外壁の内側に新設地下外壁を形成した状態を示す断面図を図８に示す。
上記したような建替え建物１０を構築するには、まず、図７に示されるように、既存建物を、既存地下外壁２０のみを残して、解体撤去する。
次いで、既存地下外壁２０の内側の地盤Ｇを、所定深さまで掘削する。
この後、図８に示されるように、新設地下外壁２１を形成するＲＣ造による壁躯体部を構築する前に、新設柱２２の下部２２ｂを構成する下部鉄骨芯材３１を設置する。下部鉄骨芯材３１の下端部３１ｂは、アンカー３８により地盤Ｇに定着させる。
さらに、鉄筋（図示無し）を配筋し、コンクリート２１ｃを打設することで、新設地下外壁２１（下部壁柱３０Ａ）を形成する。
次に、下部壁柱３０Ａの内側にコンクリートやモルタルを打設し、基礎床版１３を形成する。
【００２６】
この後は、図２に示されるように、新設柱２２の中間部２２ｃを構成する中間部鉄骨芯材３２、上部鉄骨芯材３３を下部鉄骨芯材３１上に立設し、アンカー筋２９の既存地下外壁２０への定着、鉄筋２７の配筋及びアンカー筋２９への接合を行った後、コンクリート２８を打設する。これにより、新設柱２２の中間部２２ｃ及び上端部２２ｔが形成され、上部壁柱３０Ｂ，３０Ｃが形成される。
さらに、新設梁２３を、互いに隣接する新設柱２２，２２間に架設する。
しかる後、図１に示されるように、地上階部１２の外周柱１５の立設、梁１６の架設を順次行っていくことで、建替え建物１０が構築される。
【００２７】
上述したような建替え建物１０によれば、新設柱２２の下部２２ｂを、新設地下外壁２１内に設置することで、柱部と壁部が一体化された下部壁柱３０Ａを構成することができ、新設柱２２と新設地下外壁２１とを別々に設けた場合と比較すると、柱芯と壁芯との間の偏心距離が殆どなくなることで、柱部と壁部がともに有効にせん断抵抗することができるために地下躯体強度を高めることができる。また、新設柱２２の下部２２ｂと新設地下外壁２１によって下部壁柱３０Ａが構成されることで、新設地下外壁２１から建物内方への新設柱２２の突出寸法を抑えることができる。これにより、地下階部１１Ａの下部における室内空間を広く確保することができる。
また、新設柱２２の中間部２２ｃ及び上端部２２ｔは、既存地下外壁２０に接合されることで、新設柱２２と既存地下外壁２０とからなる上部壁柱３０Ｂ，３０Ｃを構成することができ、これらを別々に設けた場合に比較し、地下躯体強度を高めることができる。また、新設柱２２の下部２２ｂにおける新設地下外壁２１から建物内方への突出寸法を抑えることで、その上方に形成される新設柱２２の中間部２２ｃ及び上端部２２ｔも、既存地下外壁２０から建物内方への突出寸法を抑えることができる。これにより、地下階部１１Ａの上部における室内空間を広く確保することができる。
このようにして、建替え建物１０では、地下空間を広く確保しつつ、躯体強度を有効に高めることが可能となる。
【００２８】
また、新設柱２２の中間部２２ｃは、内部に中間鉄骨芯材３２を有し、下部２２ｂは、内部に、中間鉄骨芯材３２に連結された下部鉄骨芯材３１を有している。このような構成によれば、既存地下外壁２０に接合される新設柱２２の中間部２２ｃにおいては、中間鉄骨芯材３２は、既存地下外壁２０に沿う方向と直交する方向の二方向に対して地下躯体強度を確保する必要がある。これに対し、新設地下外壁２１に一体に形成される新設柱２２の下部２２ｂにおいては、新設地下外壁２１に沿う方向については、新設地下外壁２１自体によって地下躯体強度が確保できるため、下部鉄骨芯材３１は、新設地下外壁２１に直交する方向のみ地下躯体強度を確保すればよい。このようにして、新設柱２２に埋設された鉄骨芯材については、地下最下階から上層階側の地下階に向うに伴って、地下階の最上端部に作用する最大曲げモーメント量に抵抗出来るように、断面形状を変化させて横断面積を増加させることで、躯体強度負担の最適化により材料の低コスト化を図ることができる。また、地下階の外周部の新設柱２２は、既存地下外壁２０または既存地下外壁２０以深に構築された新設地下外壁２１と連結された合成壁柱であり、新設柱２２の突出量を低減させた地下階を有する建替え建物を実現することができる。
【００２９】
さらに、新設地下外壁２１内に下部鉄骨芯材３１が埋設されている。このように、下部鉄骨芯材３１を新設地下外壁２１内に埋設すれば、新設柱２２の下部２２ｂにおける新設地下外壁２１から建物内方への突出寸法を最小限に抑えることができ、室内空間を広く確保することができる。
また、新設柱２２の上方に地上階部１２の外周柱１５が設けられ、外周柱１５には上部鉄骨芯材３３が配置され、中間鉄骨芯材３２は、上部鉄骨芯材３３と連結されている。このような構成によれば、新設柱２２と地上階部１２の外周柱１５とを強固に連結することができる。また、中間鉄骨芯材３２と上部鉄骨芯材３３との断面形状を異ならせ、中間鉄骨芯材３２を十文字鋼とするのに対し、上部鉄骨芯材３３は断面ロ字状の鋼管であるので、上部鉄骨芯材３３内に中間鉄骨芯材３２を挿入すれば、これらを強固に連結することができる。
また、地上階部１２の外周柱１５は、新設柱２２の上端部から建物外方へ傾斜しつつ上方へ延びる傾斜部１５ｓを備えている。
このような構成によれば、地下階部１１Ａに対し、地上階部１２を既存地下外壁２０よりも建物外方に広げて設けることができ、敷地面積を最大限に生かした建物を実現することができる。
【００３０】
（第二実施形態）
本発明の建替え建物を構成する既存地下外壁および新設地下外壁と接合された壁柱構造において、第２実施形態の新設柱は、図９、１０に示すように新設地下外壁の外側に鉄骨芯材が設置され、建物内部側に柱型が現われている。また、鉄骨芯材は、地下階の上層階においては外方に傾斜している。
以下に示す第二実施形態にかかる建替え建物は、上記第一実施形態に対し、地下階部の一部の構成が異なるのみで、地上階部等、他の構成は上記第一実施形態と共通する。したがって、以下の説明においては、上記第一実施形態と相違する構成を中心に説明し、上記第一実施形態と共通する構成については、同符号を付してその説明を省略する。
第二実施形態に係る建替え建物の地下階部の構成を示す断面図を図９に示す。図９のＤ−Ｄ矢視断面図を図１０に示す。
【００３１】
図９に示されるように、建替え建物１０の地下階部１１Ｂは、既存地下外壁２０と、新設地下外壁４１と、新設柱４２と、新設梁２３と、を備える。
新設地下外壁４１は、平面視した状態で、既存地下外壁２０の内側に形成され、その上端部４１ｔが既存地下外壁２０の下端部２０ｂの内周面に沿っている。新設地下外壁４１は、所定の壁厚を有した鉄筋コンクリート造で、図示しない鉄筋とコンクリート４１ｃとからなる。
【００３２】
図１０に示されるように、新設柱４２は、新設地下外壁４１に沿った水平方向に間隔をあけて複数本が設けられている。各新設柱４２は、鉄骨鉄筋コンクリート造（ＳＲＣ造）で、それぞれ上下方向に延びるよう設けられている。
各新設柱４２の下部４２ｂは、鉄骨４４と、鉄筋４５と、コンクリート４６とからなる。
この実施形態において、図９に示されるように、新設柱４２は、その下部４２ｂが新設地下外壁４１の内側面４１ｓに沿うように設けられている。すなわち、鉄骨４４の下部４４ｂは、新設地下外壁４１に対して建物内方にオフセットした位置に配設され、新設柱４２の下部４２ｂが新設地下外壁４１から内方に突出している。
ここで、図１０に示されるように、鉄骨４４の下部４４ｂを構成する下部鉄骨芯材（第二の鉄骨芯材）５１は、断面Ｈ型のＨ鋼により形成されている。下部鉄骨芯材５１は、ウェブ５１ａと、ウェブ５１ａの両端部に直交して形成されたフランジ５１ｆ，５１ｆとを有している。下部鉄骨芯材５１は、ウェブ５１ａを新設地下外壁４１の壁厚方向に沿わせ、一方のフランジ５１ｆが建物内方に向けて設けられている。
【００３３】
鉄筋４５は、平面視コ字状で、下部鉄骨芯材５１を取り囲むように配置され、その両端が、既存地下外壁２０に定着されたアンカー筋４９に接合されている。
これにより、新設柱４２の下部４２ｂは、新設地下外壁４１に沿って配置され、かつ新設地下外壁４１にアンカー筋４９を介して接合されている。このようにして、新設柱４２の下部４２ｂが新設地下外壁４１と一体に接合されることで、新設柱４２の下部４２ｂと新設地下外壁４１とからなる下部壁柱５０Ａを形成している。
【００３４】
図９に示されるように、新設柱４２の中間部（上部）４２ｃは、新設地下外壁４１の上端部４１ｔから上方に突出して延びている。新設柱４２の中間部４２ｃは、鉄骨４４の中間部４４ｃと、図示しない鉄筋と、コンクリート４８と、からなる。
鉄骨４４の中間部４４ｃは、下部鉄骨芯材５１の上端部から上方に向かうにしたがって既存地下外壁２０に漸次近づくよう、斜め外方に向かって延びている。
ここで、鉄骨４４の中間部４４ｃを構成する中間部鉄骨芯材（第一の鉄骨芯材）５２は、第一実施形態で示した中間部鉄骨芯材３２と同様、断面十文字状に形成された十文字鋼からなる。また、鉄筋(図示無し）は、第一実施形態で示した鉄筋２７と同様、平面視コ字状で、中間部鉄骨芯材５２を取り囲むように配置され、その両端が、既存地下外壁２０に定着されたアンカー筋に接合されている。
このようにして、新設柱４２の中間部４２ｃは、既存地下外壁２０に沿って配置され、かつ既存地下外壁２０に接合されている。これにより、新設柱４２の中間部４２ｃと既存地下外壁２０とから、上部壁柱５０Ｂが形成されている。
【００３５】
新設柱４２の上端部（上部）４２ｔは、新設柱４２の中間部４２ｃに連続してさらに上方に延びている。新設柱４２の上端部４２ｔは、鉄骨４４の上部４４ｄと、鉄筋（図示無し）と、コンクリート４８と、からなる。
ここで、鉄骨４４の上部４４ｄを構成する上部鉄骨芯材（第三の鉄骨芯材）５３は、第一実施形態における上部鉄骨芯材３３と同様、地上階部１２の柱１５を構成する柱鉄骨３６の下端部を形成するもので、断面ロ字状の鋼管からなる。
上部鉄骨芯材５３は、中間部鉄骨芯材５２に連続して、上方に向かうにしたがって既存地下外壁２０に漸次近づくよう、斜め外方に向かって延びている。上部鉄骨芯材５３の内側には、中間部鉄骨芯材５２の上端部５２ｔが挿入され、上部鉄骨芯材５３内に充填されるコンクリート４８やモルタル等によって、上部鉄骨芯材５３の下端部５３ｂと中間部鉄骨芯材５２の上端部５２ｔとが一体に接合されている。
【００３６】
新設柱４２の上端部４２ｔにおいても、新設柱４２の中間部４２ｃと同様、鉄筋（図示無し）は、平面視コ字状で、上部鉄骨芯材５３を取り囲むように配置され、その両端が、既存地下外壁２０に定着されたアンカー筋に接合されている。
このようにして、新設柱４２の上端部４２ｔは、既存地下外壁２０に沿って配置され、かつ既存地下外壁２０に接合されている。このようにして、新設柱４２の上端部４２ｔが既存地下外壁２０に接合されて一体化されることで、新設柱４２の上端部４２ｔと既存地下外壁２０とから、上部壁柱５０Ｃが形成されている。
【００３７】
上述したような建替え建物１０によれば、新設柱４２の下部４２ｂは、新設地下外壁４１に一体形成することで、下部壁柱５０Ａを構成することができ、地下躯体強度を高めることができる。また、新設柱４２の下部４２ｂと新設地下外壁４１とからなる下部壁柱５０Ａを構成することで、新設地下外壁４１から建物内方への新設柱４２の突出寸法を抑えることができる。これにより、地下階部１１Ｂの下部における室内空間を広く確保することができる。
また、新設柱４２の中間部４２ｃ及び上端部４２ｔは、既存地下外壁２０に接合されることで、新設柱４２と既存地下外壁２０とからなる上部壁柱５０Ｂ，５０Ｃを構成することができ、これらを別々に設けた場合に比較し、地下躯体強度を高めることができる。また、新設柱４２の下部４２ｂにおける新設地下外壁４１から建物内方への突出寸法を抑えることで、その上方に形成される新設柱４２の中間部４２ｃ及び上端部４２ｔも、既存地下外壁２０から建物内方への突出寸法を抑えることができる。これにより、地下階部１１Ｂの上部における室内空間を広く確保することができる。
このようにして、建替え建物１０では、地下空間を広く確保しつつ、躯体強度を有効に高めることが可能となる。
【００３８】
（第三実施形態）
本発明の建替え建物を構成する既存地下外壁および新設地下外壁と接合された壁柱構造において、第３実施形態の新設柱は、図１１に示すように第１実施形態と同様に、新設地下外壁内に鉄骨芯材が配置され、壁部と柱部が合成された壁柱が設けられている。また、鉄骨芯材は、第２実施形態と同様に、地下階の上層階においては外方に傾斜している。
以下に示す第三実施形態にかかる建替え建物は、上記第一、第二実施形態に対し、地下階部の一部の構成が異なるのみで、地上階部等、他の構成は上記第一、第二実施形態と共通する。したがって、以下の説明においては、上記第一、第二実施形態と相違する構成を中心に説明し、上記第一、第二実施形態と共通する構成については、同符号を付してその説明を省略する。
第三実施形態に係る建替え建物の地下階部の構成を示す断面図を図１１に示す。
【００３９】
図１１に示されるように、建替え建物１０の地下階部１１Ｃは、既存地下外壁２０と、新設地下外壁６１と、新設柱６２と、新設梁２３と、を備える。
新設地下外壁６１は、既存地下外壁２０の内側に形成され、その上端部６１ｔが既存地下外壁２０の下端部２０ｂの内周面に沿っている。新設地下外壁６１は、所定の壁厚を有した鉄筋コンクリート造で、図示しない鉄筋とコンクリート６１ｃとからなる。
新設柱６２は、新設地下外壁６１に沿った水平方向に間隔をあけて複数本が設けられている。各新設柱６２は、鉄骨鉄筋コンクリート造（ＳＲＣ造）で、それぞれ上下方向に延びるよう設けられている。
新設柱６２の下部６２ｂは、鉄骨６４の下部６４ｂと、図示しない鉄筋と、コンクリート６６とからなる。
この実施形態において、新設柱６２は、その下部６２ｂが新設地下外壁６１に埋設されている。すなわち、新設柱６２の下部６２ｂにおいて、鉄骨６４の下部６４ｂが新設地下外壁６１のコンクリート６１ｃ内に埋設されるとともに、新設柱６２の下部６２ｂのコンクリート６６は、新設地下外壁６１のコンクリート６１ｃの一部をなしている。
【００４０】
ここで、鉄骨６４の下部６４ｂを構成する下部鉄骨芯材（第二の鉄骨芯材）７１は、第一、第二実施形態の下部鉄骨芯材３１，５１と同様、断面Ｈ型のＨ鋼により形成されている。
このようにして、新設柱６２の下部６２ｂが新設地下外壁６１と一体に形成されることで、新設柱６２の下部６２ｂと新設地下外壁６１とからなる下部壁柱７０Ａを形成している。
【００４１】
新設柱６２の中間部（上部）６２ｃは、新設地下外壁６１の上端部６１ｔから上方に延びている。新設柱６２の中間部６２ｃは、鉄骨６４の中間部６４ｃと、鉄筋（図示無し）と、コンクリート６８と、からなる。
鉄骨６４の中間部６４ｃは、下部鉄骨芯材７１の上端部から上方に向かうにしたがって既存地下外壁２０に漸次近づくよう、斜め外方に向かって延びている。
ここで、鉄骨６４の中間部６４ｃを構成する中間部鉄骨芯材（第一の鉄骨芯材）７２は、第一、第二実施形態で示した中間部鉄骨芯材３２、５２と同様、断面十文字状に形成された十文字鋼からなる。鉄筋（図示無し）は、平面視コ字状で、中間部鉄骨芯材７２を取り囲むように配置され、その両端が、既存地下外壁２０に定着されたアンカー筋に接合されている。
このようにして、新設柱６２の中間部６２ｃは、既存地下外壁２０に沿って配置され、かつ既存地下外壁２０に接合されている。これにより、新設柱６２の中間部６２ｃと既存地下外壁２０とから、上部壁柱７０Ｂが形成されている。
【００４２】
新設柱６２の上端部（上部）６２ｔは、新設柱６２の中間部６２ｃに連続してさらに上方に延びている。新設柱６２の上端部６２ｔは、鉄骨６４の上部６４ｄと、鉄筋（図示無し）と、コンクリート６８と、からなる。
ここで、鉄骨６４の上部６４ｄを構成する上部鉄骨芯材（第三の鉄骨芯材）７３は、第一、第二実施形態における上部鉄骨芯材３３、５３と同様、地上階部１２の柱１５を構成する柱鉄骨３６の下端部を形成するもので、断面ロ字状の鋼管からなる。
上部鉄骨芯材７３は、中間部鉄骨芯材７２に連続して、上方に向かうにしたがって既存地下外壁２０に漸次近づくよう、斜め外方に向かって延びている。上部鉄骨芯材７３の内側には、中間部鉄骨芯材７２の上端部７２ｔが挿入され、上部鉄骨芯材７３内に充填されるコンクリート３７によって、上部鉄骨芯材７３の下端部７３ｂと中間部鉄骨芯材７２の上端部７２ｔとが一体に接合されている。
【００４３】
新設柱６２の上端部６２ｔにおいても、新設柱６２の中間部６２ｃと同様、鉄筋（図示無し）は、平面視コ字状で、上部鉄骨芯材７３を取り囲むように配置され、その両端が、既存地下外壁２０に定着されたアンカー筋に接合されている。
このようにして、新設柱６２の上端部６２ｔは、既存地下外壁２０に沿って配置され、かつ既存地下外壁２０に接合されている。このようにして、新設柱６２の上端部６２ｔが既存地下外壁２０に接合されて一体化されることで、新設柱６２の上端部６２ｔと既存地下外壁２０とから、上部壁柱７０Ｃが形成されている。
【００４４】
上述したような建替え建物１０によれば、新設柱６２の下部６２ｂは、新設地下外壁６１に一体形成することで、下部壁柱７０Ａを構成することができ、新設柱６２と新設地下外壁６１とを別々に設けた場合に比較し、地下躯体強度を高めることができる。また、新設柱６２の下部６２ｂと新設地下外壁６１とからなる下部壁柱７０Ａを構成することで、新設地下外壁６１から建物内方への新設柱６２の突出寸法を抑えることができる。これにより、地下階部１１Ｂの下部における室内空間を広く確保することができる。
また、新設柱６２の中間部６２ｃ及び上端部６２ｔは、既存地下外壁２０に接合されることで、新設柱６２と既存地下外壁２０とからなる上部壁柱７０Ｂ，７０Ｃを構成することができ、これらを別々に設けた場合に比較し、地下躯体強度を高めることができる。また、新設柱６２の下部６２ｂにおける新設地下外壁６１から建物内方への突出寸法を抑えることで、その上方に形成される新設柱６２の中間部６２ｃ及び上端部６２ｔも、既存地下外壁２０から建物内方への突出寸法を抑えることができる。これにより、地下階部１１Ｂの上部における室内空間を広く確保することができる。
このようにして、建替え建物１０では、地下空間を広く確保しつつ、躯体強度を有効に高めることが可能となる。
【００４５】
さらに、新設地下外壁６１内に下部鉄骨芯材７１が埋設されている。このように、下部鉄骨芯材７１を新設地下外壁６１内に埋設すれば、新設柱６２の中間部６２ｃ及び下部６２ｂにおける新設地下外壁６１から建物内方への突出寸法を最小限に抑えることができ、室内空間を広く確保することができる。
【００４６】
（実施形態の変形例）
なお、本発明の既存の地下外壁を有する建替え建物は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態でした建替え建物１０の階数、平面形状等については、何ら限定するものではなく、適宜他の構成としてもよい。
また、地下階部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの施工方法についても何ら限定するものではなく、例えば新設地下外壁２１，４１，６１を地盤Ｇ中に先行して構築した後、新設地下外壁２１，４１，６１の内側の地盤Ｇを掘削する、いわゆる逆打ち工法を採用してもよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１０    建替え建物                                         ５０Ａ  下部壁柱
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ        地下階部            ５０Ｂ  上部壁柱
１２    地上階部                                             ５０Ｃ  上部壁柱
１５    柱                                                       ５１    下部鉄骨芯材（鉄骨芯材）
１５ｓ  傾斜部                                                ５２    中間部鉄骨芯材（鉄骨芯材）
２０    既存地下外壁（既存の地下外壁）   ５３    上部鉄骨芯材
２１    新設地下外壁                                     ６２    新設柱
２２    新設柱                                                ６２ｂ  下部
２２ｂ  下部                                                    ６２ｃ  中間部
２２ｃ  中間部                                                ６２ｔ  上端部
２２ｔ  上端部                                                ７０Ａ  下部壁柱
３０Ａ  下部壁柱                                             ７０Ｂ  上部壁柱
３０Ｂ  上部壁柱                                             ７０Ｃ  上部壁柱
３０Ｃ  上部壁柱                                             ７１    下部鉄骨芯材（鉄骨芯材）
３１    下部鉄骨芯材（鉄骨芯材）               ７２    中間部鉄骨芯材（鉄骨芯材）
３２    中間部鉄骨芯材（鉄骨芯材）           ７３    上部鉄骨芯材（鉄骨芯材）
３３    上部鉄骨芯材（鉄骨芯材）               Ｇ      地盤
４２    新設柱
４２ｂ  下部
４２ｃ  中間部
４２ｔ  上端部
【図１】
2020118033.tif 000003
【図２】
2020118033.tif 000004
【図３】
2020118033.tif 000005
【図４】
2020118033.tif 000006
【図５】
2020118033.tif 000007
【図６】
2020118033.tif 000008
【図７】
2020118033.tif 000009
【図８】
2020118033.tif 000010
【図９】
2020118033.tif 000011
【図１０】
2020118033.tif 000012
【図１１】
2020118033.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月19日(2020.5.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存の地下外壁が存置された地下階部を有する建替え建物であって、
前記既存の地下外壁に沿って配置された新設柱と、
前記既存の地下外壁の内側に、該既存の地下外壁以深に設けられた新設地下外壁と、を備え、
前記新設柱は、前記新設地下外壁の壁厚さ内に配置されていることを特徴とする既存の地下外壁を有する建替え建物。
【請求項２】
既存の地下外壁が存置された地下階部を有する建替え建物であって、
前記既存の地下外壁に沿って配置された新設柱と、
前記既存の地下外壁の内側に、該既存の地下外壁以深に設けられた新設地下外壁と、を備え、
前記新設柱は、前記新設地下外壁に添わせてＨ型状、またはＩ形状の鉄骨芯材が地下最下階より地上階まで配置されており、
かつ、前記新設柱の鉄骨芯材の水平断面積は、前記地下最下階に比べて、上層階側の地下階の方が大きいことを特徴とする既存の地下外壁を有する建替え建物。
【請求項３】
新設柱は、地上階において、既存の地下外壁部より外方に傾斜していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の既存の地下外壁を有する建替え建物。