(57)【要約】【課題】構造物の耐津波性能を効果的且つ効率的に高める。【解決手段】既存の構造物Ｂにおける外壁部１の一部について津波荷重に対する耐圧性能を低下させる耐圧性能低下措置を施すことで、構造物Ｂの外壁部１中に津波荷重が作用したときに先行崩落する先行崩落部Ａを形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存の構造物における外壁部の一部について津波荷重に対する耐圧性能を低下させる耐圧性能低下措置を施すことで、構造物の外壁部中に津波荷重が作用したときに先行崩落する先行崩落部を形成する既存構造物の耐津波改修方法。
【請求項２】
前記先行崩落部を、前記構造物に津波荷重が作用したときに津波を通過させる津波通過路を構造物中に現出させる状態に配置する請求項１記載の耐津波改修方法。
【請求項３】
前記構造物の外側に少なくとも一部が構造物に連結する状態で補強用架構を増設する請求項１〜３記載の耐津波改修方法。
【請求項４】
前記補強用架構中における前記構造物の外周部の隣接部位に避難通路を形成する請求項３記載の耐津波改修方法。
【請求項５】
前記補強用架構の屋上に、前記構造物の屋上よりも上方に位置する避難ステージを形成する請求項３又は４記載の耐津波改修方法。
【請求項６】
前記補強用架構における前記避難ステージと前記構造物の屋上との間に位置する部位に備蓄倉庫を形成する請求項５記載の耐津波改修方法。
【請求項７】
前記補強用架構の設置地盤に補強用架構を支持する支持杭を設けるとともに、
津波荷重が作用したときに前記支持杭の引き抜き抵抗力で前記補強用架構の転倒を抑止するように、支持杭と補強用架構とを一体連結する請求項３〜６のいずれか１項に記載の耐津波改修方法。
【請求項８】
前記補強用架構を構成する柱として横断面形状が円形又は略円形の丸柱を用いる請求項３〜７のいずれか１項に記載の耐津波改修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物等の構造物が津波発生時に損壊するのを抑止するために構造物に施される耐津波改修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物の耐津波改修方法としては、例えば、構造物における津波の襲来が予想される側に防護柱を立設し、当該防護柱と構造物とを連結部材で連結することで、該防護柱により津波による瓦礫等の被流物が構造物に衝突するのを阻止するとともに、併せて、構造物の強度を高めるようにするものがある（特許文献１の図１〜図３参照）。
【０００３】
また、例えば、構造物をリフトアップして設置レベルを高くすることで、津波が到達し難くするものもある（特許文献１の図２７〜図３１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前者の場合、津波による被流物が構造物に衝突するのは防護柱で阻止できるものの、津波が衝突した際に構造物が受ける津波荷重はかなり大きいため、単に防護柱と構造物とを連結するだけでは津波荷重に対する補強効果は不十分であり、それ故に、津波荷重によって構造物が倒壊する等の重大な被害が発生する虞がある。
【０００６】
また、後者の場合では、構造物をリフトアップするのに大掛かりな装置と作業が必要となり、改修作業に手間がかかるとともに、改修コストが嵩む問題がある。
【０００７】
本発明は、上述の実状に鑑みて為されたものであって、その主たる課題は、改修手法の合理的な改良により、構造物の耐津波性能を効果的且つ効率的に高めることのできる耐津波改修方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１特徴構成は、耐津波改修方法に係り、その特徴は、
既存の構造物における外壁部の一部について津波荷重に対する耐圧性能を低下させる耐圧性能低下措置を施すことで、構造物の外壁部中に津波荷重が作用したときに先行崩落する先行崩落部を形成する点にある。
【０００９】
つまり、この構成によれば、構造物の外壁部中に津波荷重が作用したときに先行崩落する先行崩落部を形成するから、構造物に津波が衝突したときに外壁部中の先行崩落部の先行崩落により外壁部中に開口部を現出して、この開口部を通じて津波を構造物内に侵入させる状態で構造物の外壁部に作用する津波荷重を低減することができ、これにより、津波衝突時の構造物の倒壊等を抑止することができる。
【００１０】
すなわち、この構成によれば、既存の構造物の外壁部の一部を脆弱化する簡単且つ低コストな改修手法により構造物の耐津波性能を高めることができて、構造物の耐津波性能を効果的且つ効率的に高めることができる。
【００１１】
本発明の第２特徴構成は、前記先行崩落部を、前記構造物に津波荷重が作用したときに津波を通過させる津波通過路を構造物中に現出させる状態に配置する点にある。
【００１２】
上記構成によれば、構造物に津波が衝突したときに先行崩落部が先行崩落することで構造物中に津波通過路を現出させて、この津波通過路を通じて津波を通過させる状態（つまり、逃がす状態）で構造物に作用する津波荷重を低減することができて、構造物の耐津波性能を一層効果的に高めることができる。
【００１３】
本発明の第３特徴構成は、前記構造物の外側に少なくとも一部が構造物に連結する状態で補強用架構を増設する点にある。
【００１４】
上記構成によれば、補強用架構の増設による構造物の補強効果によって、外壁部中に先行崩落部を形成するのに伴う構造物の強度低下（ひいては耐震性能の低下）を補うことができて、構造物の耐津波性能を更に一層効果的に高めることができる。
【００１５】
本発明の第４特徴構成は、前記補強用架構中における前記構造物の外周部の隣接部位に避難通路を形成する点にある。
【００１６】
上記構成によれば、耐津波性能を高める補強用架構を活用して、構造物の外周側に避難通路を形成するから、津波発生時の構造物内の人の安全性を効果的且つ効率的に高めることができる。
【００１７】
本発明の第５特徴構成は、前記補強用架構の屋上に、前記構造物の屋上よりも上方に位置する避難ステージを形成する点にある。
【００１８】
上記構成によれば、耐津波性能を高める補強用架構を活用して、構造物の屋上よりも上方のより安全な位置に避難ステージを形成するから、津波発生時の構造物内の人の安全性を一層効果的且つ効率的に高めることができる。
【００１９】
本発明の第６特徴構成は、前記補強用架構における前記避難ステージと前記構造物の屋上との間に位置する部位に備蓄倉庫を形成する点にある。
【００２０】
上記構成によれば、既存構造物の屋上よりも上方位置に避難ステージを形成するのに伴い発生する避難ステージと既存構造物の屋上との間の空間を活用して、津波発生時に有用な備蓄倉庫を形成するから、津波発生時の人の安全性を更に一層効果的且つ効率的に高めることができる。
【００２１】
本発明の第７特徴構成は、前記補強用架構の設置地盤に補強用架構を支持する支持杭を設けるとともに、
津波荷重が作用したときに前記支持杭の引き抜き抵抗力で前記補強用架構の転倒を抑止するように、支持杭と補強用架構とを一体連結する点にある。
【００２２】
上記構成によれば、前記補強用架構の設置地盤に設けた支持杭に生じる沈下抵抗力によって補強用架構をしっかりと支持することができるとともに、津波発生時には当該支持杭に生じる引き抜き抵抗力によって補強用架構（ひいては構造物）が転倒するのを抑止することができ、これらのことから、構造物の耐津波性能を更に一層効果的且つ効率的に高めることができる。
【００２３】
本発明の第８特徴構成は、前記補強用架構を構成する柱として横断面形状が円形又は略円形の丸柱を用いる点にある。
【００２４】
上記構成によれば、横断面形状が円形又は略円形の外周面で津波を受け流す形態で柱に作用する津波荷重を低減することができるから、その分、構造物全体に作用する津波荷重を低減することができて、構造物の耐津波性能を更に一層効果的且つ効率的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】耐津波改修方法を示す要部の斜視図
【図２】耐津波改修方法を示す要部の断面図
【図３】津波衝突時の建物の状態を示す要部の断面図
【図４】耐津波改修方法の別実施形態を示す要部の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１、図２は、鉄筋コンクリート造の既存の建物Ｂ（構造物の一例）に対して耐津波改修方法による改修を施した改修例を示し、この耐津波改修方法は、既存の建物Ｂに対して次の（イ）、（ロ）の改修工事を行うことで、建物Ｂの耐津波性能と津波襲来時の人の安全性とを高める。
【００２７】
（イ）先行崩落部形成工事
この工事では、図１、図２に示すように、建物Ｂにおけるコンクリート製の外壁部１（湿式壁の一例）中の一部１Ｂについて津波荷重に対する耐圧性能を低下させる耐圧性能低下措置（脆弱化措置）を施すことで、建物Ｂの外壁部１中に津波荷重が作用したときに先行崩落する先行崩落部Ａを形成する。
【００２８】
本例では、耐圧性能低下措置として、図２に示すように、建物Ｂの既存の外壁部１が場所打ちコンクリート製の湿式壁２ａであることに対して、それよりも周囲との接合力が弱いコンクリートパネル等からなる乾式壁２ｂに改造する。
【００２９】
前記耐圧性能低下措置としては、例えば、構造材の剛性が既存の外壁部１よりも低い壁構造（例えば、木造）に改造したり、既存の外壁部１よりも厚み寸法の小さな壁構造に改造したり、既存の外壁部１に貫通穴等を形成して強度を低下させたりするなどの種々の手法を採用することができる。
【００３０】
また、耐圧性能低下措置としては、既存の外壁部１にスリット（切断分離部）を形成して強度を低下させたりしてもよい。その場合、例えば、既存の外壁部１のうちの一部の辺（例えば、上辺と左右両側辺の３辺）を切断分離し、残りの一部の辺（例えば、下辺）を部分的に切断（又は現状を維持）したり、或いは、上下左右の全ての辺を部分的に切断したりしてもよい。
【００３１】
また、耐圧性能低下措置としては、既存の外壁部１の周辺部のうちの下辺をヒンジ構造にすることで、津波荷重が作用したときに下辺を支点に外壁部１が倒れるようにしてもよい。この耐圧性能低下措置を採用した階に後述する避難バルコニー２２を形成すれば、津波荷重により倒れた外壁部１を避難バルコニー２２で受け止め支持することができ、倒れた外壁部１が落下するのを防止することができる。なお、下辺に代えて上辺をヒンジ構造にしてもよい。
【００３２】
前記先行崩落部Ａは、図２、図３に示すように、津波を受け止める表側の長辺側面１Ｃ（津波作用方向Ｘに略直交する津波荷重作用面の一例）の低層階部分（本例では１階部分の垂れ壁と腰壁）と、これの真裏に位置する裏側の長辺側面１Ｄの低層階部分（本例では１階部分の垂れ壁と腰壁）に配置する。
【００３３】
このように先行崩落部Ａを配置することで、図３に示すように、津波が襲来したとき、津波荷重が最初に作用する建物Ｂの表側の長辺側面１Ｃの先行崩落部Ａが崩落するとともに、そこから侵入した水で裏側の長辺側面１Ｄの先行崩落部Ａが崩落し、これらに伴い、津波を建物Ｂの表裏方向（津波作用方向の一例、水平方向の一例、）に沿って通過させる津波通過路Ｈが建物Ｂ中に現出するようにしてある。
【００３４】
すなわち、建物Ｂの外壁部１中に前記先行崩落部Ａの形成することで、建物Ｂに津波が衝突したときに建物Ｂ中に現出される前記津波通過路Ｈを通じて津波を通過させる状態で建物Ｂに作用する津波荷重を低減させる。また、先行崩落部Ａの崩落に伴い津波衝突時に瞬間的に生じる衝撃力も緩和する。
【００３５】
前記先行崩落部Ａの上端レベルは、敷地に想定される浸水深等に基づき設定した設定浸水ライン又はそれよりも高位に設定するのが、津波荷重低減作用と津波衝撃力緩和作用の両面で特に好ましい。
また、先行崩落部Ａの上端レベルは、設定浸水ラインよりも低位に設定する場合において該当階の天井レベル又はその近傍に設定すれば、津波発生時において崩落する先行崩落部Ａの上端側部分（空気抜き部の一例）を通しての空気流出（又は浸水）により該当階の天井側に空気溜りが形成されるのを抑止することできる。それ故に、津波発生時において津波荷重に加えて空気溜りによる浮力が発生することで建物Ｂの転倒モーメントが増大するのを回避することができる。
なお、空気溜り対策の空気抜き部は、先行崩落部Ａとは別途に形成してもよく、その場合、例えば、建物外側に空気が抜けるように垂れ壁の上部や梁に開口を形成して構成したり、建物上階側に空気が抜けるようにスラブに開口を形成して構成したりしてもよい。また、空気溜り対策の空気抜き部は、改修に限らず新築で採用してもよく、更には、単独で実施してもよい。
【００３６】
なお、前記津波通過路Ｈと建物Ｂの他部とを区画する区画壁を形成しておけば、ピロティ形式の独立した津波通過路を現出させることができて、建物Ｂにおける津波通過路Ｈを通過中の水が建物Ｂのそれ以外の部分に侵入するのを抑止することができる。
【００３７】
（ロ）補強用架構増設工事
この工事では、図１、図２に示すように、既存の建物Ｂの外側に少なくとも一部が建物Ｂに連結する状態で、以下に説明する補強用架構Ｄを増設する。
【００３８】
前記補強用架構Ｄは、建物Ｂの両妻面（津波作用方向Ｘに沿う壁面の一例）の外側に配置した複数の柱３と、建物Ｂの柱の外面側に接合（一体連結の一例）させた複数の縦フレーム４と、複数の横フレーム５とを主要構成として備えた鉄骨造から構成してある。
【００３９】
前記柱３は、鋼管からなる横断面形状が円形又は略円形の丸柱から構成してあり、平面視で津波作用方向Ｘに直交する方向で建物Ｂの外方に突出位置して津波荷重が作用する面積を増大させることに対し、横断面形状が円形又は略円形の外周面で津波を受け流す形態で津波荷重を低減するようにしてある。
【００４０】
一方、前記縦フレーム４と前記横フレーム５は、鋼製の角材や型材（鋼材の一例）から構成してある。
【００４１】
前記補強用架構Ｄにおける建物Ｂの両妻面（外周部の一例）の隣接部位には、各階の床レベルに対応して床部を形成可能な複数層（本例で５層）の短辺側床形成ユニット６を、複数の横フレーム５から形成してある。
【００４２】
このうち、一方の妻面の隣接部位に形成された短辺側床形成ユニット６どうしは、図１に示すように鉄骨階段７（階段の一例）により接続してあり、これにより、利用者の昇降移動（例えば、屋上ステージＦへの避難移動）を可能にする。
【００４３】
また、前記補強用架構Ｄにおける建物Ｂの両長辺側面１Ｃ、１Ｄの隣接部位には、図１に示すように、建物Ｂの各階の床レベルに対応して床部を形成可能な複数層（本例で３層）の長辺側床形成ユニット８を、複数の横フレーム５から形成してある。
【００４４】
前記複数の長辺側床形成ユニット８は、図１に示すように、同一階の短辺側床形成ユニット６に接続し、そして、図２に示すように、両ユニット６、８の接続階において両ユニット６、８で床材９を支持する状態で環状の避難バルコニー２２を形成してある。
【００４５】
なお、避難バルコニー２２は、敷地に想定される浸水深により設定した設定浸水ライン又はそれよりも大なる高さ位置に設けておけば、それ自身を津波発生時の避難ステージとして活用することができる。
【００４６】
つまり、本例では、階段７と避難バルコニー２２とから避難ステージＦ（又は地上）への避難が可能な避難通路Ｅを構成してある。
【００４７】
補強用架構Ｄにおける建物Ｂの両妻面の隣接部位には、津波荷重に抵抗するための鉄骨製の耐津波用の垂直ブレース１０を津波作用方向Ｘに沿う短辺方向に沿って配置するとともに、長辺側床形成ユニット８には、前記垂直ブレース１０にせん断力を伝達するための水平ブレース１１を配置してある。
【００４８】
前記補強用架構Ｄにおける建物Ｂの上方位置には、図１、図２に示すように、建物Ｂの屋上よりも上方に位置する最上階の避難ステージＦ（図２参照）を、複数の縦フレーム４、複数の横フレーム５、床材１２、ブレース１３とから形成してある。なお、１４、１５は落下防止用の腰壁又は手摺である。
【００４９】
また、補強用架構Ｄにおける避難ステージＦの下層側には、避難ステージＦと建物Ｂの屋上との間に位置する備蓄倉庫Ｇを、複数の縦フレーム４、複数の横フレーム５、床材１６、壁材１７、ブレース（図示省略）とから形成してある。
【００５０】
すなわち、この耐津波改修方法では、耐津波性能を高める補強用架構Ｄを活用して、津波襲来時に有用な各種の津波用施設（本例では、避難通路Ｅ、避難ステージＦ、備蓄倉庫Ｇ）を形成する。
【００５１】
前記補強用架構Ｄにおける短辺方向の中央部と両外側部の柱３の下部には、支持杭１８（具体的には鋼管杭）を設けるとともに、この支持杭１８と柱３の下部との接続箇所１９をボルト・ナット等の締結手段や溶接手段で接合（一体連結の一例）してある。
【００５２】
更に、各柱３の下部、縦フレームの下部、基礎梁２０の三者についても、ボルト・ナット等の締結手段や溶接手段で接合（一体連結の一例）してある。
【００５３】
つまり、この補強用架構Ｄは、架構主要部と支持杭１８とを一体連結することで、津波発生時において支持杭１８に発生する引き抜き抵抗力を活用して建物Ｂの倒壊に対して強い抵抗力を付与し、更に、津波発生時において支持杭１８に発生する水平抵抗力を活用して建物Ｂの水平移動に対して強い抵抗力を付与するようにしてある。なお、２１は、補強用架構Ｄの耐震性能を高めるために両長辺側面１Ｃ、１Ｄの各々の両端側に付加したブレースである。
【００５４】
〔別実施形態〕
（１）前述の実施形態では、耐津波改修方法として、先行崩落部形成工事と補強用架構増設工事の両方を実施する場合を例に示したが、何れか一方のみを実施してもよい。
【００５５】
（２）前述の実施形態では、先行崩落部Ａを表裏の長辺側面１Ｃ、１Ｄに配置する場合を例に示したが、長辺側面１Ｃ、１Ｄの一方に形成してもよく、或いは、短辺側面（妻面）に配置してもよい。
【００５６】
（３）前述の実施形態では、先行崩落部Ａを低層階側に配置する場合を例に示したが、高層階側や中間階層側に配置してもよい。
【００５７】
（４）前述の実施形態では、津波通過路Ｈを津波作用方向Ｘに沿わせる場合を例に示したが、津波作用方向Ｘに対する交差方向に沿わせるようにしてもよい。
【００５８】
（５）前述の実施形態では、補強用架構Ｄを構成するのに、建物Ｂの妻面（津波作用方向に沿う壁面の一例）の外側のみに柱３を設ける場合を例に示したが、例えば、図４に示すように、建物Ｂの長辺側面（津波作用方向に対する交差方向に沿う壁面の一例）の外側にも更に柱３を設けてもよい。このようにすれば、建物Ｂに対する補強効果（ひいては耐震性能の向上効果）を一層高めることができる。
【００５９】
（６）前述の実施形態では、補強用架構Ｄが鉄骨造である場合を例に示したが、木造や鉄筋コンクリート造などであってもよい。
【００６０】
（７）前述の実施形態では、避難通路Ｅを階段７と避難バルコニー２２とから構成する場合を例に示したが、いずれか一方のみから構成してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
Ａ          先行崩落部
Ｂ          構造物（建物）
Ｄ          補強用架構
Ｅ          避難通路（避難バルコニー）
Ｆ          避難ステージ
Ｇ          備蓄倉庫
Ｈ          津波通過路
１          外壁部
１Ｂ        外壁部の一部
３          柱
１８        支持杭
【図１】
2014240584.tif 000003
【図２】
2014240584.tif 000004
【図３】
2014240584.tif 000005
【図４】
2014240584.tif 000006