(57)【要約】【課題】建物の利便性を向上できる耐震補強体を提供する。【解決手段】耐震補強体２０は、既存建物１０の外周面に固定された新設柱２２と、外周面及び新設柱２２に固定された新設梁２４と、新設梁２４及び新設柱２２と一体的に形成され、外周面の外側へ跳ね出した新設スラブ２６と、を備えている。【選択図】図１
2020076239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存建物の外周面に固定された新設柱と、
前記外周面及び前記新設柱に固定された新設梁と、
前記新設梁及び前記新設柱と一体的に形成され、前記外周面の外側へ跳ね出した新設スラブと、を備えた耐震補強体。
【請求項２】
前記新設スラブに配筋された鉄筋の端部が、前記新設柱及び前記新設梁の内部で折り曲げて定着されている、請求項１に記載の耐震補強体。
【請求項３】
前記新設スラブの跳ね出し方向と直交する方向の端部を支持する支持柱を備え、
前記新設スラブには前記鉄筋と交わる方向の交差鉄筋が配筋され、
前記交差鉄筋の端部が、前記支持柱の内部で折り曲げて定着されている、請求項２に記載の耐震補強体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐震補強体に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、既存建物を耐震補強するために、既存建物の外周面に沿って、補強柱と補強梁とで形成された耐震補強フレームを構築する工法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−９８７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
既存建物の改修工事においては、上記特許文献１に示されたように耐震補強フレームを新設することで既存建物の耐震性能を向上できる。しかし、建物の用途変更に伴う利便性の向上に寄与することは難しい。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮して、建物の利便性を向上できる耐震補強体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の耐震補強体は、既存建物の外周面に固定された新設柱と、前記外周面及び前記新設柱に固定された新設梁と、前記新設梁及び前記新設柱と一体的に形成され、前記外周面の外側へ跳ね出した新設スラブと、を備えている。
【０００７】
請求項１の耐震補強体によると、既存建物が新設柱、新設梁及び新設スラブによって補強される。新設スラブは、新設梁及び新設柱と一体的に形成されている。このため、新設柱及び新設梁だけで補強する場合と比較して、梁の断面積として算定できる有効断面積が大きくなる。また、既存建物の外周面の面外剛性が向上する。
【０００８】
また、新設スラブは既存建物の外周面の外側へ跳ね出しているため、このスラブをバルコニーや外廊下として利用できる。このため、例えば建物の用途変更に伴うプランの変更に対応し易い。これにより、建物の利便性を向上できる。
【０００９】
請求項２の耐震補強体は、請求項１の耐震補強体において、前記新設スラブに配筋された鉄筋の端部が、前記新設柱及び前記新設梁の内部で折り曲げて定着されている。
【００１０】
請求項２の耐震補強体によると、新設スラブに配筋された鉄筋が、新設柱及び新設梁の内部で折り曲げられて定着されている。これにより、折り曲げられていない場合と比較して定着長が長くなり、新設柱及び新設梁と、新設スラブとの一体性が高くなる。このため、例えば新設スラブの下部を片持ち梁で補強する必要がない。
【００１１】
請求項３の耐震補強体は、請求項２の耐震補強体において、前記新設スラブの跳ね出し方向と直交する方向の端部を支持する支持柱を備え、前記新設スラブには前記鉄筋と交わる方向の交差鉄筋が配筋され、前記交差鉄筋の端部が、前記支持柱の内部で折り曲げて定着されている。
【００１２】
請求項３の耐震補強体によると、新設スラブの端部が支持柱で支持されている。また、新設スラブに埋設された鉄筋の端部が新設柱及び新設梁に定着される他、交差鉄筋の端部が支持柱に定着される。このため、新設梁の強度が高くなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る耐震補強体によると、建物の利便性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る耐震補強体を示す側断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る耐震補強体を示す平面図である。
【図３】（Ａ）は図２におけるＡ−Ａ線断面図であり、（Ｂ）は図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る耐震補強体において引張力の伝達状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（耐震補強体）
本発明の実施形態に係る耐震補強体２０は、図１、図２に示すように、既存建物１０における外周面１０Ａ、１０Ｂに固定することで、既存建物１０の耐震強度を向上させる鉄筋コンクリート製の補強構造である。耐震補強体２０は、新設柱２２と、新設梁２４と、新設スラブ２６と、を備えて形成されている。
【００１６】
図２に示すように、新設柱２２は、既存建物１０の外周面１０Ａに固定された扁平柱であり、長辺がアンカーボルト３０によって外周面１０Ａに固定されている。外周面１０Ａは、既存建物１０における開口部Ｖ間に形成された袖壁の外側面である。
【００１７】
図１に示すように、新設梁２４は、既存建物１０の外周面１０Ｂに固定された梁であり、側面がアンカーボルト３０によって外周面１０Ｂに固定されている。外周面１０Ｂは、既存建物１０における開口部Ｖの上方に形成された垂れ壁の外側面である。なお、外周面１０Ａを形成する袖壁と、外周面１０Ｂを形成する垂れ壁とは連続した１枚の壁体であり、外周面１０Ａ、１０Ｂは互いに面一とされている。
【００１８】
新設スラブ２６は、新設梁２４及び新設柱２２と一体的に形成され、外周面１０Ａ、１０Ｂの外側へ跳ね出したバルコニーである。新設スラブ２６は、新設梁２４と上端面を揃えて形成されている。また、新設スラブ２６の先端には、手摺（不図示）が設置されている。なお、新設スラブ２６の上端面は、防水の納まり等を考慮して、新設梁２４の上端面より低い位置に形成してもよい。
【００１９】
新設柱２２、新設梁２４及び新設スラブ２６は、現場打ちコンクリートによって形成されている。既存建物１０の外周面１０Ａ、１０Ｂへ後施工アンカーボルトであるアンカーボルト３０を施工した後、外周面１０Ａ、１０Ｂに沿って鉄筋を配筋し、型枠を組立ててコンクリートを打設することで、新設柱２２、新設梁２４及び新設スラブ２６が一体的に形成される。
【００２０】
図３（Ａ）には、新設梁２４及び新設スラブ２６の接合部の断面が示されている。新設梁２４の内部には、梁主筋２４Ａと、せん断補強筋としてのあばら筋２４Ｂとが配筋されている。あばら筋２４Ｂは、梁主筋２４Ａを取り囲むようにしてループ状に配筋され、新設梁２４の延設方向（横方向）に沿って所定の間隔を空けて配置されている。
【００２１】
また、新設スラブ２６の内部には、スラブ筋２６Ａ、２６Ｂが配筋されている。スラブ筋２６Ａは、梁主筋２４Ａと同じ方向へ延設された鉄筋である。また、スラブ筋２６Ｂは、スラブ筋２６Ａと直交する方向で、かつ、あばら筋２４Ｂと同方向に延設された鉄筋である。また、スラブ筋２６Ｂは、新設梁２４の延設方向に沿って所定の間隔を空けて配置されている。スラブ筋２６Ｂの端部（梁側端部）は新設梁２４の内部で下向きに折り曲げられて、新設梁２４の内部で定着している。
【００２２】
図３（Ｂ）には、新設柱２２及び新設スラブ２６の接合部の断面が示されている。新設柱２２の内部には、柱主筋２２Ａと、せん断補強筋としての帯筋２２Ｂとが配筋されている。帯筋２２Ｂは、柱主筋２２Ａを取り囲むようにしてループ状に配筋され、新設柱２２の延設方向（上下方向）に沿って所定の間隔を空けて配置されている。
【００２３】
上述したスラブ筋２６Ｂの端部（柱側端部）は新設柱２２の内部においても下向きに折り曲げられて、新設柱２２の内部で定着している。
【００２４】
（作用・効果）
本発明の実施形態に係る耐震補強体２０によると、図１、図２に示すように、既存建物１０が新設柱２２、新設梁２４及び新設スラブ２６によって補強される。新設スラブ２６は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、新設梁２４及び新設柱２２と一体的に形成されている。このため、新設柱２２及び新設梁２４だけで補強する場合と比較して、梁の断面積として算定できる有効断面積が大きくなる。
【００２５】
すなわち、地震時において耐震補強体２０に水平力が作用すると、新設梁２４には曲げモーメントが作用する。この曲げモーメントによって生じる圧縮力に対しては、新設梁２４及び新設スラブ２６を形成するコンクリートが抵抗する。
【００２６】
一方、曲げモーメントによって生じる引張力に対しては、新設梁２４及び新設スラブ２６に埋設された梁主筋２４Ａ及びスラブ筋２６Ａが抵抗する。梁主筋２４Ａに作用する引張力は、図４に矢印Ｔ１で示すように、新設柱２２へ伝達される。一方、スラブ筋２６Ａに作用する引張力は、矢印Ｔ２で示すように、スラブ筋２６Ｂを介して、新設柱２２へ伝達される。このように、耐震補強体２０は新設スラブ２６が設けられていることにより、耐震強度を向上できる。
【００２７】
なお、スラブ筋２６Ａは、既存建物１０の端部であり新設スラブ２６の端部において終端している（端部２６ＡＥ）。このため、図４において網掛けで表示した領域Ｍにおいては、スラブ筋２６Ａによる引張力抵抗効果が得られにくい。このため、領域Ｍは、新設梁２４及び新設スラブ２６による複合梁の有効断面積の算定からは除外することが好ましい。
【００２８】
なお、領域Ｍを複合梁の有効断面積に算入するために、例えば新設スラブ２６の端部（図４にハッチングで表した領域）に鉄筋コンクリート製の支持柱２９を立設し、この支持柱２９にスラブ筋２６Ａの端部を定着させてもよい。定着に際しては、スラブ筋２６Ａの端部を、支持柱２９の内部で下向きまたは上向きに折り曲げることが好適である。これにより、新設スラブ２６の強度を高くすることができる。
【００２９】
また、図３に示すように、新設スラブ２６に荷重Ｐ（新設スラブ２６の自重や積載荷重等）が作用した際、当該荷重Ｐによる新設スラブ２６の撓み変形により、スラブ筋２６Ｂには引張力が作用する。スラブ筋２６Ｂの端部は新設梁２４、新設柱２２の内部で下向きに折り曲げられて定着されているため、この定着力により新設スラブ２６の変形を抑制できる。すなわち、スラブ筋２６Ｂが折り曲げられていない場合と比較して定着長が長くなり、新設柱２２及び新設梁２４と、新設スラブ２６との一体性が高くなる。
【００３０】
また、新設スラブ２６は、耐震補強体２０及び既存建物１０の外周面１０Ａ、１０Ｂの面外剛性を高めることができる。このため、例えば既存建物１０の改修に伴って、外周面１０Ａ、１０Ｂを形成する外壁に隣接して吹き抜けを設ける場合等において、当該外壁が風荷重を受けた際や、地震時に捩り変形を受けた際に、面外変形することを抑制できる。
【００３１】
また、新設スラブ２６は既存建物１０の外周面１０Ａ、１０Ｂの外側へ跳ね出しているため、この新設スラブ２６をバルコニーや外廊下として利用できる。このため、例えば建物の用途変更に伴うプランの変更に対応し易い。これにより、建物の利便性を向上できる。
【００３２】
さらに、耐震補強体２０は、既存建物１０の外側に構築されるので、既存建物１０の内側から作業する必要がない。このため、耐震補強体２０の構築中に、既存建物１０の内側で別の工事ができる。または既存建物１０を使用しながら耐震補強体２０を構築することができる。
【００３３】
なお、図１において開口部Ｖは、既存建物１０の屋内側から新設スラブ２６へ移動可能な掃き出し窓とされている。但し本発明の実施形態において、「改修前」の既存建物１０における開口部は掃き出し窓である必要はなく、腰窓であってもよい。あるいは開口部が形成されていなくてもよい。すなわち、既存建物１０の改修に際して適宜壁体をはつり取り、耐震補強体２０によって補強された「改修後」の状態において掃き出し窓とされていればよい。また、新設スラブ２６は、バルコニーや外廊下として用いず、窓の庇として用いることもできる。この場合、既存建物１０の「改修後」の状態においても、開口部Ｖは掃き出し窓ではなく、腰窓とすることができる。
【００３４】
また、本実施形態において、新設柱２２及び新設梁２４と、新設スラブ２６との一体性を高めるために、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、スラブ筋２６Ｂの端部を新設柱２２及び新設梁２４の内部で下向きに折り曲げているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えばスラブ筋２６Ｂの端部に機械式定着部材を設けてもよいし、スラブ筋２６Ｂの端部を１８０度折り曲げたフック式定着部としてもよい。さらに、新設スラブ２６の下方に、図３（Ａ）に二点鎖線で示すように補強用の片持ち梁２８を設けてもよい。
【００３５】
また、本実施形態において、新設柱２２、新設梁２４及び新設スラブ２６は現場打ちコンクリートで形成されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば新設柱２２、新設梁２４及び新設スラブ２６はプレキャストコンクリートで形成してもよい。これにより建設現場における耐震補強体２０の施工期間を短縮できる。
【００３６】
この場合、新設梁２４及び新設スラブ２６を一体的に形成し、この複合梁を、別体で形成した新設柱２２に機械式継ぎ手などを用いて接合することが好ましい。これにより、プレキャスト部材の運搬に支障が生じ難い。
【００３７】
また、既存建物１０に対するプレキャストコンクリート製の新設柱２２、新設梁２４の接合にあたっては、図１、図２に示すアンカーボルト３０に対応した位置に挿入孔を形成しておき、この挿入孔にアンカーボルト３０を挿入することができる。アンカーボルトの挿入後、グラウト材を注入することで既存建物１０と、新設柱２２及び新設梁２４とを接合できる。
【００３８】
また、本実施形態において既存建物１０の外周面１０Ａは、図２に示すように既存建物１０の構造躯体である既存柱１２と離れた位置に配置されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図２に二点鎖線で示す外周面１２Ａのように、既存柱１２と離れていない位置に設けてもよい。この場合、新設柱２２及び新設梁２４を、既存柱１２と一体化できるので、さらに耐震強度を向上させることができる。このように、本発明は様々な態様で実施できる。
【符号の説明】
【００３９】
１０    既存建物
１０Ａ  外周面
１０Ｂ  外周面
１２Ａ  外周面
２２    新設柱
２４    新設梁
２６    新設スラブ
２６Ｂ  スラブ筋（鉄筋）
２６Ａ  スラブ筋（交差鉄筋）
２９    支持柱
【図１】
2020076239.tif 000003
【図２】
2020076239.tif 000004
【図３】
2020076239.tif 000005
【図４】
2020076239.tif 000006