(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平力の作用時に独立して挙動し得る主構造体と付加構造体との間において、前記付加構造体の前記主構造体側に一体化して前記主構造体側へ張り出し、前記主構造体と前記付加構造体を互いに接続する接続スラブが、前記主構造体と前記付加構造体が互いに対向する方向に直交する方向である前記主構造体の桁行方向に前記主構造体に対して相対変形したときに、前記接続スラブの面内に生じる偏心によるモーメントに抵抗可能な状態に前記接続スラブを前記主構造体に接合した接続スラブの接合構造であり、
前記接続スラブは前記主構造体の桁行方向両側を回り込み、前記主構造体を桁行方向両側から挟み込んだ平面形状をし、この接続スラブの内、前記主構造体を挟み込んだ挟持部は、軸方向を前記主構造体の桁行方向に向け、前記接続スラブと前記主構造体との間に跨って双方に定着され、前記偏心によるモーメントに対し、前記主構造体のスパン方向のせん断力を負担する定着部材と、この定着部材を軸方向に貫通し、前記接続スラブと前記主構造体に定着されるアンカーを備える定着装置を介して前記主構造体に接合され、
前記接続スラブは、前記主構造体を桁行方向両側から挟み込む前記挟持部とこの挟持部から前記主構造体のスパン方向に連続する連続部を含む帯状の両側部と、この両側部に挟まれた中間部とに区分され、前記両側部には鋼材が使用され、この鋼材は強軸方向を水平に向けた状態で前記主構造体と前記中間部に一体化していることを特徴とする接続スラブの接合構造。
【請求項２】
前記両側部における前記鋼材の軸方向の一部に切込みが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の接続スラブの接合構造。
【請求項３】
水平力の作用時に独立して挙動し得る主構造体と付加構造体との間において、前記付加構造体の前記主構造体側に一体化して前記主構造体側へ張り出し、前記主構造体と前記付加構造体を互いに接続する接続スラブが、前記主構造体と前記付加構造体が互いに対向する方向に直交する方向である前記主構造体の桁行方向に前記主構造体に対して相対変形したときに、前記接続スラブの面内に生じる偏心によるモーメントに抵抗可能な状態に前記接続スラブを前記主構造体に接合した接続スラブの接合構造であり、
前記接続スラブは、少なくとも前記主構造体の桁行方向両側寄りに、軸方向を前記主構造体のスパン方向に向け、前記主構造体と前記接続スラブとに跨って双方に定着され、前記偏心によるモーメントに対し、前記主構造体のスパン方向の引張力を負担するアンカーを備える定着装置を介して前記主構造体に接合され、
前記主構造体の桁行方向両側に位置する他の構造体中の、前記付加構造体の長さ方向両端部寄りの延長線上に位置する柱と前記接続スラブとに跨り、軸方向を前記主構造体の桁行方向に向け、前記偏心によるモーメントに対し、前記主構造体の桁行方向の引張力を負担するアンカーを備える定着装置が定着されていることを特徴とする接続スラブの接合構造。
【請求項４】
前記主構造体のスパン方向を向く前記アンカーは前記接続スラブと前記主構造体との間に跨って双方に定着される定着部材を軸方向に挿通し、この定着部材から前記接続スラブ側に突出する区間にナットが緊結され、前記アンカーの前記主構造体内に位置する区間に予め引張力が付与されていることを特徴とする請求項３に記載の接続スラブの接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば既存コンクリート造の構造体とこれに対向して構築される新設コンクリート造の構造体のように互いに接近して構築されながら、曲げ剛性の相違等に起因し、水平力の作用時に互いに独立して挙動し得る二つの構造体間に両者をつなぐ接続スラブを架設した場合に、接続スラブの面内に作用する偏心によるモーメントを、接続スラブと主構造体を連結する定着装置に負担させる接続スラブの接合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば既存コンクリート造構造体（主構造体）の耐震性を補う目的で、その構造体に接近して新設のコンクリート造構造体（付加構造体）を構築する場合、新設の付加構造体はその設置目的から、既存の主構造体との間で地震時のせん断力が伝達されるように主構造体に接合される必要がある（特許文献１、２参照）。
【０００３】
ここで、付加構造体の主構造部材側に、主構造体側へ張り出す接続スラブが一体化し、この接続スラブが主構造体にアンカー等の定着装置を介して接合されるような場合（特許文献２〜４参照）、付加構造体が主構造体に対して主構造体の桁行方向に相対変形（相対変位）しようとしたときに、接続スラブの付加構造体側の端面と主構造体側の端面との間に接続スラブの面内で水平せん断力が作用する。主構造体と付加構造体との間でこの水平せん断力を授受させる上では、水平せん断力を接続スラブと主構造体との間で伝達させる必要があるため（特許文献３、４参照）、接続スラブと主構造体との境界面には水平せん断力を負担する複数個の定着装置を主構造体の桁行方向に配列させる必要が生じる。
【０００４】
また付加構造体が主構造体に対して主構造体の桁行方向に相対変形しようとするときには、主構造体の接続スラブとの境界面と、付加構造体の接続スラブとの境界面に水平せん断力が作用する結果、接続スラブ内には図１に示すように水平せん断力Ｑと両境界面間距離ｅの積Ｑ・ｅに相当する偏心モーメントＭが生じるため、接続スラブはこの偏心モーメントＭに抵抗し得る状態に主構造体に接合される必要もある。
【０００５】
特許文献３、４では接続スラブと主構造体との間の、主構造体の桁行方向を向いた境界面、及びスパン方向を向いた境界面に水平方向のせん断力を負担可能な定着部材（定着装置）を配置し（特許文献３の図４、特許文献４の図９）、主構造体と接続スラブのそれぞれに定着させているため、この２方向の定着部材に前記偏心モーメントＭを負担させることは可能である。ここでの定着部材は接続スラブと主構造体に跨って配置され、定着部材を軸方向に貫通するアンカーと共に定着装置を構成している（特許文献５参照）。
【０００６】
また特許文献３、４では接続スラブの一部が平面上、主構造体の桁行方向の外側に位置し、この桁行方向外側の部分に複数個の定着装置を主構造体のスパン方向に配列させているため、このスパン方向に配列した定着装置に接続スラブに生じる偏心モーメントＭに抵抗する反力を期待することは可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４０３８４７２号公報（段落００６７、００８０、図１１、図１２）
【特許文献２】特許第４２３０５３３号公報（段落００８１〜００８３、図６、図７）
【特許文献３】特許第４６２８４９１号公報（請求項１〜３、段落００１７〜００５６、図１、図３、図４、図８〜図１１）
【特許文献４】特許第４９９７３５４号公報（段落０１０６〜０１２８、図６、図８〜図１１）
【特許文献５】特許第５３３１２６８号公報（請求項１、図１、図７、図８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、接続スラブの偏心モーメントに対して主構造体のスパン方向に配列した定着装置が有効に機能するには、定着装置に生じる反力が偶力を形成する必要があるため、主構造体の桁行方向の両側位置において対になって配置される必要がある。但し、主構造体を桁行方向片側においてスパン方向に配列する複数個の定着装置だけでは偏心モーメントに抵抗する偶力を形成することができないため、偏心モーメントに対して有効な配置状態とは言えない。
【０００９】
また接続スラブ全体が鉄筋コンクリート造で構築されている場合、主構造体が図２のようにスパン方向に曲げ変形したときに、接続スラブの内、主構造体の桁行方向外側に位置する部分が強制的に面外変形させられようとするため、主構造体の表面から分離しようとし、接合面に亀裂が生じることが想定される。この主構造体の桁行方向外側に位置する部分が面外方向に変形しようとすることで、定着装置は偏心モーメントに対する抵抗力を発揮する以前に主構造体、または接続スラブから離脱する可能性がある。図２では主構造体と付加構造体間に高さ方向に間隔を置いて架設される複数の接続スラブの内、１枚の接続スラブのみを示し、他の接続スラブを省略している。
【００１０】
一方、主構造体の桁行方向に配列する定着部材を軸方向に貫通するアンカーはスパン方向を向くため、表面に生じる付着力により軸方向引張力を負担することで、接続スラブ内に桁行方向に生じる偏心モーメントに抵抗する力としても期待することはできる。但し、前記のように接続スラブに生じる偏心モーメントに対しては主構造体の桁行方向両側で対になって配置される定着装置が有効に機能するのに対し、特許文献３、４では軸方向がスパン方向を向く複数個の定着装置を、桁行方向両側を除く中間部寄りに集中的に配置しているため、アンカーに生じる付着力が偏心モーメントに対する抵抗力として有効に機能する状態にはない。
【００１１】
本発明は上記背景より、付加構造体の主構造体側に一体化し、主構造体に接合される接続スラブに生じる偏心モーメントに対して有効に抵抗し得る状態に定着装置を配置した接続スラブの接合構造を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明の接続スラブの接合構造は、水平力の作用時に独立して挙動し得る主構造体と付加構造体との間において、前記付加構造体の前記主構造体側に一体化して前記主構造体側へ張り出し、前記主構造体と前記付加構造体を互いに接続する接続スラブが、前記主構造体と前記付加構造体が互いに対向する方向に直交する方向である前記主構造体の桁行方向に前記主構造体に対して相対変形したときに、前記接続スラブの面内に生じる偏心によるモーメントに抵抗可能な状態に前記接続スラブを前記主構造体に接合した接続スラブの接合構造であり、
前記接続スラブが前記主構造体の桁行方向両側を回り込み、前記主構造体を桁行方向両側から挟み込んだ平面形状をし、この接続スラブの内、前記主構造体を挟み込んだ挟持部は、軸方向を前記主構造体の桁行方向に向け、前記接続スラブと前記主構造体との間に跨って双方に定着され、前記偏心によるモーメントに対し、前記主構造体のスパン方向のせん断力を負担する定着部材と、この定着部材を軸方向に貫通し、前記接続スラブと前記主構造体に定着されるアンカーを備える定着装置を介して前記主構造体に接合され、
前記接続スラブが、前記主構造体を桁行方向両側から挟み込む前記挟持部とこの挟持部から前記主構造体のスパン方向に連続する連続部を含む帯状の両側部と、この両側部に挟まれた中間部とに区分され、前記両側部には鋼材が使用され、この鋼材が強軸方向を水平に向けた状態で前記主構造体と前記中間部に一体化していることを構成要件とする。
【００１３】
「接続スラブが付加構造体の主構造体側に一体化する」とは、接続スラブが付加構造体に接続スラブの面内でのせん断力と曲げモーメントを伝達可能な状態に接合されることである。接続スラブの付加構造体への接合方法は問われないが、例えば付加構造体の主構造体側を向いた鉄骨部材にアンカーボルト、スタッドボルト等の定着材（アンカー）を溶接し、その定着材の周囲にコンクリートを打設することにより、あるいは図４、図５−（ｄ）に示すように本発明の定着装置５と同様の構成を持つ定着材６を介在させることにより接続スラブ３が付加構造体２に一体化した状態で形成される。
【００１４】
請求項１の接続スラブ３は平面上、図１に示すように主構造体１を桁行方向両側から挟み込むコの字形状をし、この接続スラブ３の主構造体１を挟み込む挟持部３１に、接続スラブ３に作用する偏心モーメントＭに抵抗する複数個の定着装置５が配置され、定着装置５は軸方向を主構造体１の桁行方向に向けてスパン方向に配列する。請求項１の接続スラブ３はコの字形状をするため、接続スラブ３全体では主構造体１を桁行方向両側から挟み込む挟持部３１、３１と挟持部３１から主構造体１のスパン方向に連続する連続部３２を含む帯状の両側部３３と、両側部３３、３３に挟まれた中間部３４とに区分される。
【００１５】
図１において接続スラブ３の主構造体１との境界面と付加構造体２との境界面に作用する水平せん断力をＱとし、両境界面間の距離をｅとすれば、接続スラブ３内にはＱ・ｅ＝Ｍの偏心モーメントが生じる。一方、図１に示すように複数個の定着装置５がスパン方向に配列する、接続スラブ３の挟持部３１と主構造体１との接合面（境界面）に偏心モーメントＭに対する反力Ｒがスパン方向に生じるとすれば、桁行方向両側の定着装置５、５の配列部分間の距離をＬとしたとき、Ｒ・Ｌ＝Ｍが成立する。
【００１６】
接続スラブ３の挟持部３１と主構造体１との接合面に生じる反力Ｒは水平せん断力Ｑの作用方向に直交する方向であるから、定着装置５が偏心モーメントＭに有効に抵抗するには、水平せん断力Ｑの作用方向両側寄りに定着装置５が配置されることが合理的である。ここでの反力Ｒは水平せん断力Ｑの作用方向に直交する主構造体１のスパン方向を向くため、定着装置５は偏心モーメントＭに対し、軸に直交する方向のせん断力を負担することにより抵抗する。なお、Ｒ・Ｌ＝Ｍの関係から、Ｌが一定であれば、スパン方向に配列する定着装置５の数が多い程、１個の定着装置５が負担すべきせん断力は小さくて済むことになる。例えばＬ＝５ｅであれば、５ｅ・Ｒ＝Ｑ・ｅよりＲ＝Ｑ／５であるため、スパン方向に配列する複数個の定着装置５は水平せん断力Ｑの１／５の大きさのせん断力を負担すればよい。接続スラブ３の挟持部３１と主構造体１間の各接合面においてスパン方向に配列する定着装置５が４本あれば、１個の定着装置５の定着部材５１が負担すべきせん断力はＱの１／２０でよいことになる。
【００１７】
請求項１における定着装置５は図１に示すように軸方向を主構造体１の桁行方向に向け、接続スラブ３と主構造体１との間に跨って双方に定着され、偏心モーメントに対し、主構造体１のスパン方向のせん断力を負担する定着部材５１と、定着部材５１を軸方向に貫通するアンカー５２を基本的な構成要素として備える。
【００１８】
定着部材５１は図５−（ａ）、図１０に示すように接続スラブ３と主構造体１のいずれかの中に埋設（定着）される本体部５１ａと、本体部５１ａから主構造体１側、もしくは接続スラブ３側へ張り出し、その側中に埋設（定着）される定着部（凸部）５１ｂを有し、本体部５１ａが接続スラブ３、もしくは主構造体１から受ける境界面に平行なせん断力を定着部５１ｂから主構造体１、もしくは接続スラブ３に伝達する。接続スラブ３等から定着装置５に作用するせん断力は定着部材５１を貫通するアンカー５２の接続スラブ３等中に埋設されている区間にも作用し、アンカー５２の主構造体１等中に埋設されている区間を通じて主構造体１等にも伝達される。請求項１の定着装置５は定着部材５１とアンカー５２が主構造体１と接続スラブ３との間でせん断力を伝達するときに偏心モーメントに抵抗するせん断力を負担する。
【００１９】
定着部材５１は本体部５１ａと、本体部５１ａに連続する定着部５１ｂを有する形状をしていればよく、特許文献２のように本体部５１ａが板状の形状であるか、特許文献３、４のように表面が曲面をなす立体的な形状であるか、あるいは特許文献５のようにアンカーの軸方向に筒状であるか等の具体的な形状は問われない。いずれの形態であっても、主構造体１からのスパン方向の水平力（水平せん断力）は接続スラブ３（挟持部３１）との接合面に配置される定着部材５１の内、主構造体１内に埋設される本体部５１ａ、もしくは定着部５１ｂとアンカー５２の主構造体１側の区間で受け、接続スラブ３内に埋設される定着部５１ｂ、もしくは本体部５１ａとアンカー５２の接続スラブ３側の区間から接続スラブ３へ伝達される。
【００２０】
主構造体１が既存の鉄筋コンクリート造構造物である場合、アンカー５２の、主構造体１内に埋設される区間には図４、図５−（ａ）に示すように削孔１ａが形成される。定着部材５１の本体部５１ａ、もしくは定着部５１ｂが主構造体１内に埋設される部分には溝１ｂが形成されるが、溝１ｂは削孔１ａの一部であることもある。削孔１ａ内にはコンクリートやモルタル等の充填材が充填され、硬化することにより削孔１ａ内に硬化体７が形成され、この硬化体７内にアンカー５２の、主構造体１内に埋設される区間が定着される。アンカー５２の接続スラブ３に定着される区間は接続スラブ３を構成するコンクリート等中に埋設されるか、図５−（ａ）に示すように接続スラブ３の一部である前記挟持部３１に使用される鋼材４に溶接されることにより定着される。
【００２１】
定着部材５１の形態に拘わらず、請求項１では偏心モーメントに対する抵抗力を発揮すべき定着装置５が図１に示すように主構造体１の桁行方向両側に、軸方向を桁行方向に向けて配置されることで、桁行方向両側において主構造体１のスパン方向に配列した複数の定着装置５が水平せん断力を負担し、偶力を形成することにより偏心モーメントＭに抵抗する。このため、前記のように全定着装置５が発揮する抵抗力（せん断力）の合力をＲとすれば、桁行方向両側の定着装置５の配列部分間の距離をＬとしたとき、Ｒ・Ｌ＝Ｍ（＝Ｑ・ｅ）が成立するため、偏心モーメントＭに対して定着装置５の抵抗力が有効に発揮される状態になる。前記のようにＬ＝ｎ・ｅとすれば、桁行方向の片側においてスパン方向に配列する複数の定着装置５は偏心モーメントＭを生じさせる水平せん断力Ｑの１／ｎの大きさのせん断力Ｑ／ｎを負担すればよく、１本の定着装置５が負担すべきせん断力ｑはせん断力Ｑ／ｎを定着装置５の配列数、図１、図４の場合は４で割った大きさになる。
【００２２】
主構造体１の桁行方向両側の定着装置５が偏心モーメントＭに対する抵抗力を発揮することで、主構造体１の桁行方向両側寄りに配置された定着装置５以外の定着装置５、または定着装置５と同様の構成を持つか、スタッドボルト等の定着材６に偏心モーメントの負担の機能を持たせる必要がなくなるため、桁行方向両側寄りの定着装置５以外の定着装置５（定着材６）の構造を簡素化し、あるいは規模を縮小させることが可能になる。
【００２３】
なお、主構造体１が例えば図７に示すように既存構造物で、付加構造体２が主構造体１の桁行方向か、スパン方向のいずれかの方向の振動時の揺れを抑制する制震補強架構、または耐震補強架構である場合、主構造体１は既存構造物全体を指す場合と、既存構造物を構成する各棟（構造物）を指す場合がある。
【００２４】
既存構造物が図１、図６に示すような長方形等、整形である場合には、地震時等には既存構造物全体が一様に振動するため、原則的には既存構造物全体が主構造体１になる。但し、既存構造物が図７に示すように長辺方向に長く、短辺方向に距離を置いて対向する長方形の２棟の構造物（住居棟）と、距離を置いた２棟（住居棟）をつなぐ構造物（エレベータ棟）からなるような不整形な形状である場合には、各構造物（棟）は基本的にエキスパンションジョイントで接続され、独立して振動（挙動）するため、既存構造物全体ではなく、各構造物が主構造体１になることもある。いずれの場合にも、接続スラブ３は主構造体１と付加構造体２との間に架設され、双方に接合される。
【００２５】
接続スラブ３は前記のように主構造体１を桁行方向両側から挟み込む挟持部３１と挟持部３１からスパン方向に連続する連続部３２を含む帯状の両側部３３と、両側部３３、３３に挟まれた中間部と３４に区分されるが、両側部３３に、強軸方向を水平に向けた鋼材４が使用されることで、接続スラブ３の内の両側部３３の面外方向への変形能力が鉄筋コンクリート造のみの場合より向上する。結果として主構造体１が図２に示すようにスパン方向に曲げ変形し、両側部３３が強制的に面外変形させられるときに、鉄筋コンクリート造の場合のように両側部３３に引張力により亀裂が生じることがなくなるか、亀裂発生の可能性が低下する。
【００２６】
鋼材４はＨ形鋼、溝形鋼、Ｔ形鋼等の形鋼の単体の場合と、複数の形鋼の組み合わせた形状の場合、または形鋼の単体や組み合わせにプレート、フラットバー等の鋼材を組み合わせた形状の場合がある。鋼材４は接続スラブ３の内、少なくとも両側部３３に使用され、両側部３３、３３に挟まれた中間部３４は主に鉄筋コンクリート造で構築されるが、中間部３４に鋼材４が使用されることもある。
【００２７】
特に両側部３３の鋼材４は図３−（ａ）、図４に示すように強軸方向を水平に向けた状態で主構造体１と中間部３４に一体化することで、鋼材４全体が弱軸方向（幅方向）に曲げ変形し易いと同時に、図３−（ｂ）に示すように鋼材４の中心Ｏに関して弱軸方向（幅方向）にも曲げ変形、もしくは鋼材４の中心Ｏに関して捩れ変形、あるいは（ｃ）に示すようにせん断変形し易い状態になる。この結果、図２に示すように主構造体１がスパン方向に曲げ変形し、両側部３３が強制的に面外変形させられるときに、鋼材４の主構造体１側の端部が、曲げ変形する主構造体１に追従する能力を保有する。強軸方向が向く「水平」方向は主構造体１の桁行方向である。
【００２８】
従って定着装置５が両側部３３（接続スラブ３）、または主構造体１から主構造体１の曲げ変形に伴って離脱する可能性が低下し、主構造体１のスパン方向の曲げ変形時にも主構造体１と接続スラブ３に定着（埋設）された状態を維持し続けることができるため、接続スラブ３に作用する偏心モーメントに対する抵抗力の発揮能力が向上する。鋼材４の「弱軸方向」は図３−（ａ）に示すように例えば鋼材４がＨ形鋼である場合の鋼材４の幅方向（フランジ４２の方向）であり、それに直交する鋼材４の成方向（ウェブ４１の方向）が強軸方向になる。
【００２９】
「接続スラブ３の両側部３３に鋼材４が使用される」とは、両側部３３全体が鋼材４のみから構成される場合と、鋼材４とそれを被覆する鉄筋コンクリート、モルタル等の複合構造で構成される場合があることを言う。両側部３３の鋼材４は図４に示すように鋼材４の主構造体１側のフランジ４２に溶接等により接合された定着部材５１とアンカー５２の主構造体１側の区間が主構造体１のコンクリート等中に埋設されることにより主構造体１に接合される。接続スラブ３の中間部３４が鉄筋コンクリート造で構築された場合、鋼材４が使用された両側部３３と中間部３４とは、例えば鋼材４の、中間部３４との境界面（接合面）に鉄筋やアンカーボルト、スタッド等の定着材６を突設し、この定着材６を中間部３４のコンクリート中に埋設させることにより一体化させられる。
【００３０】
両側部３３に鋼材４が使用された場合に、接続スラブ３の両側部３３における鋼材４の軸方向の一部に切込み４３が形成されている場合（請求項２）には、鋼材４自体が弱軸方向に、あるいは鋼材４の中心Ｏに関して弱軸方向（幅方向）に曲げ変形等し易くなるため、主構造体１の曲げ変形への追従能力が一層、向上する。切込み４３は主に鋼材４が形鋼である場合の、弱軸方向を向いたフランジ４２に形成される。切込み４３は鋼材４の軸方向には特に鋼材４への変形が集中し易い箇所である、両側部３３が接合される主構造体１の剛性が変化する箇所に形成されることが合理的である。「剛性が変化する箇所」は具体的には梁と柱の境界の他、主構造体１と接続スラブ３の中間部３３との境界、あるいは接続スラブ３の中間部３４と付加構造体２との境界等である。
【００３１】
切込み４３が鋼材４の軸方向の一部に形成されることで、弱軸方向への曲げ剛性と中心や弱軸に関する曲げ剛性、捩り剛性が低下し、変形能力が向上するため、主構造体１に追従するときに鋼材４のいずれかの部分に過大な応力が生じることがなくなり、接続スラブ３の両側部３３と主構造体１、及び接続スラブ３の中間部３４との接合の機能が低下することが回避される。
【００３２】
請求項１に記載の定着装置５は接続スラブ３に作用する偏心によるモーメントに対し、主構造体１のスパン方向の引張力を負担するアンカー５２を備える定着装置５に置き換え可能である（請求項３）。この場合、定着装置５は図６に示すように少なくとも主構造体１の桁行方向両側寄りに配置され、アンカー５２は軸方向を主構造体１のスパン方向に向け、主構造体１と接続スラブ３とに跨って双方に定着され、接続スラブ３に偏心モーメントが作用したときに、軸方向引張力を負担することにより偏心モーメントに抵抗する。「少なくとも主構造体１の桁行方向両側寄り」とは、軸方向が主構造体１のスパン方向を向いたアンカー５２が主構造体１の桁行方向両側寄りの他、桁行方向中間部に配置されることもある意味である。
【００３３】
請求項３では少なくとも主構造体１の桁行方向両側寄りに配置され、軸方向が主構造体１のスパン方向を向いたアンカー５２と、アンカー５２を包囲する主構造体１、もしくは接続スラブ３のコンクリート等が軸方向の引張力と圧縮力を交互に負担して偶力を形成することで、偏心モーメントに抵抗する。主構造体１の桁行方向両側寄りで対になるアンカー５２、５２は引張力を交互に負担するが、一方のアンカー５２が引張力Ｔを負担するときには、他方のアンカー５２の、主構造体１内、もしくは接続スラブ３内に定着された部分（コンクリート等）に接続スラブ３から圧縮力Ｃが作用するため、結局、桁行方向両側寄りで対になるアンカー５２、５２に作用する引張力Ｔと圧縮力Ｃが偶力を形成し、この偶力が偏心モーメントＭに抵抗する。
【００３４】
引張力Ｔと圧縮力Ｃの作用方向は水平せん断力Ｑの作用方向に直交する方向である主構造体１のスパン方向であるから、定着装置５（アンカー５２）が偏心モーメントＭに有効に抵抗するには、請求項１と同じく、水平せん断力Ｑの作用方向両側寄りに定着装置５が配置されることが合理的である。図６に示すように主構造体１の桁行方向両側寄りのアンカー５２とアンカー５２回りのコンクリート等がそれぞれ負担する引張力と圧縮力をＴ、Ｃとし、桁行方向両側の定着装置５、５の配列部分間の距離をＬ’とすれば、Ｔ（＝Ｃ）・Ｌ’＝Ｍ（＝Ｑ・ｅ）の関係にある。「アンカー５２回りのコンクリート等」はアンカー５２の、主構造体１内に埋設される区間のアンカー５２の回りに形成される硬化体７、または接続スラブ３内に埋設される区間のアンカー５２の回りに存在するコンクリートを指す。
【００３５】
Ｔ・Ｌ’＝Ｍの関係から、Ｌ’が一定であれば、主構造体１の桁行方向両側寄りにおいてスパン方向を向く定着装置５の数が多い程、１個の定着装置５が負担すべきせん断力は小さくて済む。この場合、スパン方向を向く定着装置５は高さ方向（接続スラブ３の厚さ方向）に複数、配列することになる。Ｌ’＝ｎ・ｅとし、桁行方向両側の定着装置５のみが偏心モーメントＭに抵抗するとすれば、桁行方向片側に位置する定着装置５は偏心モーメントＭを生じさせる水平せん断力Ｑの１／ｎの大きさの引張力Ｔと圧縮力Ｃを負担すればよい。桁行方向片側に位置する定着装置５が接続スラブ３の厚さ方向に複数本、配置される場合には、せん断力Ｑ／ｎを定着装置５の配置本数で割った大きさになる。
【００３６】
特許文献３、４では軸方向が主構造体のスパン方向を向いた定着装置が桁行方向両側寄りではなく、桁行方向の中間部寄りに集中的に配置されているため、アンカーに生じる付着力（引張力）が偏心モーメントに対する抵抗力として有効に機能する状態にあるとは言えない。これに対し、請求項３では引張力を負担するアンカー５２が少なくとも主構造体１の桁行方向両側寄りに配置されることで、アンカー５２に生じる引張力が偏心モーメントに対する抵抗力として有効に機能する状態にあるため、偏心モーメントを、スパン方向を向いた定着装置５に負担させることができる結果、偏心モーメントを、スパン方向を向いた定着装置５のみで処理することができる。
【００３７】
結果として、桁行方向両側寄りの定着装置５以外の定着装置５、または前記した定着材６に偏心モーメントの負担の機能を持たせる必要がなくなるため、桁行方向両側寄りの定着装置５以外の定着装置５や定着材６の構造を簡素化し、または規模を縮小させることが可能になる。
【００３８】
前記のように主構造体１が既存の鉄筋コンクリート造構造物である場合、アンカー５２の、主構造体１内に埋設される区間は主構造体１に形成される削孔１ａ内に形成される硬化体７中に定着され、接続スラブ３内に埋設される区間は接続スラブ３を構成するコンクリート等中に埋設される。このことから、アンカー５２に、接続スラブ３の偏心モーメントに抵抗する偶力を形成する圧縮力Ｃが作用するときには、主構造体１の硬化体７、または接続スラブ３のアンカー５２回りに存在するコンクリート等が圧縮力Ｃを負担することになる。「コンクリート等」とはコンクリート以外に、モルタルや接着剤等、硬化後に圧縮力を負担可能な材料が含まれる趣旨である。主構造体１が新設構造物である場合には、アンカー５２の周囲に削孔１ａは形成されないものの、鉄筋コンクリート造であれば、アンカー５２は主構造体１の材料であるコンクリート中に埋設されるため、このコンクリートが硬化体７になる。
【００３９】
いずれにしても、接続スラブ３の偏心モーメントに抵抗する偶力を形成する圧縮力Ｃはアンカー２の周囲を包囲する硬化体７かコンクリート等が負担することができる。但し、例えば図１０に示すように主構造体１のスパン方向を向くアンカー５２が接続スラブ３と主構造体１との間に跨って双方に定着される定着部材５１を軸方向に挿通し、定着部材５１から接続スラブ３側に突出する区間にナット５４が緊結されれば、アンカー５２の主構造体１内に位置する区間に予め引張力を付与することができるため（請求項４）、アンカー５２が圧縮力Ｃを負担する状況になっても、その圧縮力Ｃを相殺させることが可能である。「軸方向に挿通」の軸方向はアンカー５２、もしくは定着部材５１の軸方向を言う。
【００４０】
この場合、定着部材５１を挿通しているアンカー５２の接続スラブ３側にナット５４が螺合し、緊結されることで、アンカー５２の硬化体７（主構造体１）内に位置する区間が伸長し、初期状態で引張力が与えられる。従って初期状態である使用状態からアンカー５２の硬化体７内に位置する区間に圧縮力Ｃが作用しても、アンカー５２はその圧縮力Ｃを負担することができる状態に置かれるため、アンカー５２に座屈を発生させる危険性がなくなり、アンカー５２の安定性を向上させることが可能になる。
【００４１】
前記した図７に示す例のように既存構造物が複数の棟（構造物）の組み合わせから構成され、不整形な平面形状である場合、既存構造物全体としては基本的に図７において長辺方向に長い長方形の両側棟（住居棟）の長辺方向が桁行方向になり、それに直交する方向がスパン方向になる。
【００４２】
但し、各棟が独立して主構造体１になることもあるため、図７中、Ｘで示す領域のように長辺方向に長い長方形の両側棟が主構造体１となる場合には、その長辺方向に沿い、短辺方向に距離を置いて付加構造体２としての制震補強架構等が設置されるため、主構造体１の長辺方向が桁行方向になり、短辺方向がスパン方向になる。図７中、Ｙで示す領域のように両側棟をその短辺方向につなぐ中間棟（エレベータ棟）が主構造体１になる場合には、両側棟の短辺方向に沿い、長辺方向に距離を置いて付加構造体２としての制震補強架構等が設置されるため、この主構造体１（中間棟）においては両側棟の短辺方向が桁行方向になり、それに直交する方向がスパン方向になる。
【００４３】
両側棟が主構造体１となる場合も、両側棟をつなぐ中間棟が主構造体１になる場合も、接続スラブ３は主構造体１と付加構造体２（制震補強架構等）が対向する方向（主構造体１のスパン方向）に架設され、主構造体１と付加構造体２間に両者が対向する方向に直交する方向（桁行方向）の相対変形時に偏心モーメントを負担する。この接続スラブ３内に生じる偏心モーメントには定着装置５が抵抗する。
【００４４】
なお、図７中、Ｙで示す領域に配置されている付加構造体２としての制震補強架構は特殊な配置状態にある。ここでは２棟の両側棟（住居棟）をつなぐ、主構造体１としての中間棟（エレベータ棟）の桁行方向（両側棟のスパン方向）の制震補強架構として付加構造体２が接続スラブ３を介して主構造体１（中間棟）に接合されているが、この付加構造体２の長さ方向の両側は両側棟の中間棟側の構面にも接合されており、両側棟のスパン方向の制震補強架構も兼ねている。その関係で、付加構造体２（制震補強架構）の長さ方向の延長線上に位置する主構造体１（両側棟）の柱１ｃ（側柱）にも接続スラブ３を、アンカー５２’を有する定着装置５’を介して接合している。
【００４５】
この、主構造体１としての中間棟に対向する付加構造体２の延長線上に配置され、接続スラブ３を両側棟に接合する定着装置５’、５’（アンカー５２’、５２’）の軸は同一線上に位置するため、接続スラブ３に生じる偏心モーメントに対して偶力を形成しないが、偏心モーメントに対しては引張力を負担することにより抵抗することになる。
【発明の効果】
【００４６】
請求項１では接続スラブの、主構造体を挟み込んだ挟持部において、軸方向を主構造体の桁行方向に向け、接続スラブと主構造体との間に跨って双方に定着され、主構造体のスパン方向のせん断力を負担する定着部材を有する定着装置を介して接続スラブを主構造体に接合するため、偏心モーメントに対する抵抗力を発揮すべき定着装置を主構造体の桁行方向両側に配置した状態になる。この結果、桁行方向両側においてスパン方向に配列した複数の定着装置が偏心モーメントに対して水平せん断力を負担することにより抵抗する状態になるため、偏心モーメントに対し、定着装置の抵抗力を有効に発揮させることができる。
【００４７】
特に接続スラブの両側部に鋼材を使用し、鋼材の強軸方向を水平に向けて配置することで、鋼材自体を弱軸方向に曲げ変形し易い状態で主構造体と中間部に一体化するため、主構造体がスパン方向に曲げ変形し、両側部分が強制的に面外変形させられるときに、鋼材の主構造体側の端部が曲げ変形する主構造体に追従する能力を確保することができる。結果として定着装置が両側部（接続スラブ）、または主構造体から離脱する可能性が低下し、接続スラブに作用する偏心モーメントに対する抵抗力の発揮能力が向上する。
【００４８】
請求項３では引張力を負担するアンカーを、軸方向を主構造体のスパン方向に向けて少なくとも主構造体の桁行方向両側寄りに配置し、主構造体と接続スラブとに跨って双方に定着するため、アンカーに生じる引張力とその回りのコンクリート等に生じる圧縮力が偏心モーメントに対する抵抗力として有効に機能する状態にすることができる。この結果、偏心モーメントを、スパン方向を向いた定着装置に負担させることができ、偏心モーメントを、スパン方向を向いた定着装置のみで処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】接続スラブが主構造体を桁行方向両側から挟み込む平面形状をする場合に、接続スラブに作用する偏心モーメントに、主構造体の桁行方向両側にスパン方向に配列した定着装置がせん断力を負担して抵抗する場合の偏心モーメントと定着装置に生じる反力の関係を示した平面図である。
【図２】主構造体がスパン方向に曲げ変形するときの接続スラブの変形の様子を概略的に示した立面図である。
【図３】（ａ）は図１における接続スラブの桁行方向両側部に鋼材が使用された場合の、鋼材の強軸方向と弱軸方向を示した縦断面図、（ｂ）は（ａ）に示す鋼材が鋼材の中心に関して弱軸方向（幅方向）に曲げ変形、もしくは捩り変形したときの様子を示した縦断面図、（ｃ）は（ａ）に示す鋼材が弱軸方向（幅方向）にせん断変形したときの様子を示した縦断面図である。
【図４】図１の具体例を示した平面図である。
【図５】（ａ）は図４のａ−ａ線断面図、（ｂ）は図４のｂ−ｂ線断面図、（ｃ）は図４のｃ−ｃ線断面図、（ｄ）は図４のｄ−ｄ線断面図である。
【図６】接続スラブが主構造体を桁行方向両側から挟み込む平面形状をしない場合に、接続スラブに作用する偏心モーメントに、主構造体の桁行方向両側に軸方向がスパン方向を向いて配置された定着装置に生じる引張力と圧縮力が抵抗する場合の偏心モーメントと反力の関係を示した平面図である。
【図７】図６の具体例を示した平面図である。
【図８】図７における主構造体と接続スラブとの接合部としてＸ部の詳細例を示した平面図である。
【図９】図８の柱における定着装置部分の詳細図である。
【図１０】図８、図９に示すアンカーの詳細例を示した断面図である。
【図１１】図７における主構造体と接続スラブとの接合部としてＹ部の詳細例を示した平面図である。
【図１２】図７における主構造体としての両側棟に桁行方向に対向して構築される付加構造体としての制震補強架構が主構造体の桁行方向の層間変形に追従して変形した様子を示した立面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
図１、図４は水平力の作用時に独立して挙動し得る主構造体１と付加構造体２との間において、付加構造体２の主構造体１側に一体化して主構造体１側へ張り出し、主構造体１と付加構造体２を互いに接続する接続スラブ３が、主構造体１と付加構造体２が互いに対向する方向に直交する方向である主構造体１の桁行方向に主構造体１に対して相対変形したときに、接続スラブ３の面内に生じる偏心によるモーメントに抵抗可能な状態に接続スラブ３を主構造体１に接合した様子を示す。
【００５１】
図１、図４の例では接続スラブ３は主構造体１の桁行方向両側を回り込み、主構造体１を桁行方向両側から挟み込んだコの字状の平面形状をする。接続スラブ３の内、主構造体１を挟み込んだ挟持部３１は、軸方向を主構造体１の桁行方向に向け、接続スラブ３と主構造体１との間に跨って双方に定着され、偏心によるモーメントに対し、主構造体１のスパン方向のせん断力を負担する定着部材５１と、定着部材５１を軸方向に貫通し、接続スラブ３と主構造体１に定着されるアンカー５２を備える定着装置５を介して主構造体１に接合される。
【００５２】
接続スラブ３は図１に示すように主構造体１を桁行方向両側から挟み込む挟持部３１と挟持部３１から主構造体１のスパン方向に連続する連続部３２を含む帯状の両側部３３と、両側部３３、３３に挟まれた中間部３４とに区分される。接続スラブ３全体は鉄筋コンクリート造、または鉄骨鉄筋コンクリート造、あるいはその他の合成構造で構築される場合もあるが、図１の具体例を示す図４では両側部３３の曲げ変形能力を高めるために、両側部３３を鋼材４で構成している。この場合、鋼材４は図３−（ａ）、図５−（ａ）、（ｂ）に示すように強軸方向を水平に向けた状態で主構造体１と中間部３４に一体化する。鋼材４は材軸方向を主構造体１のスパン方向に向けて配置されるため、強軸方向は主構造体１の桁行方向に向けられる。
【００５３】
図４では接続スラブ３の中間部３４を鉄筋コンクリート造で、両側部３３を鉄骨造（鋼材４）でそれぞれ構築しているが、接続スラブ３の両側部３３は図４に示すように鋼材４のみから、または鋼材４とそれを被覆するモルタルやコンクリート等の被覆材から構成され、被覆材中には鉄筋が配筋されることもある。中間部３４中には鉄骨が配置されることもあるが、基本的には鉄筋コンクリート造であるため、鋼材４が使用された両側部３３は図５−（ｂ）、（ｃ）に示すようにスタッドボルト、アンカーボルト、ジベル等の、または定着装置５と同様の形態の定着材６を介して中間部３４に接合される。定着材６は鋼材４の中間部３４側のフランジ４２に溶接やナット等により接合され、中間部３４中に埋設される。図５−（ｃ）は両側部３３を構成する鋼材４における定着装置５と定着材６の配置状態を示す。
【００５４】
定着材６は図４に示すように接続スラブ３と主構造体１との境界面にも配置され、この境界面に配置された定着材６は接続スラブ３が主構造体１に対し、主構造体１の桁行方向に相対変位したときに両者間で水平せん断力を伝達する働きをする。図４では接続スラブ３と主構造体１との境界面に配置され、両者を接合する定着材６、及び接続スラブ３と付加構造体２との境界面に配置され、両者を接合する定着材６として、定着部材５１とアンカー５２からなり、接続スラブ３の挟持部３１を主構造体１に接合する定着装置５と同様の形態の定着装置５を使用している。
【００５５】
接続スラブ３の両側部３３を構成する鋼材４は図２に示すように主構造体１のスパン方向の曲げ変形に伴い、鉛直方向に、あるいは水平軸回りに強制的に曲げ変形させられようとするため、鋼材４は図３−（ａ）、図５−（ａ）、（ｂ）に示すように主構造体１の曲げ変形に追従し易くなるよう、強軸方向を水平方向に向け、弱軸方向を鉛直方向に向けた状態で主構造体１と接続スラブ３の中間部３４に接合され、一体化させられる。
【００５６】
鋼材４は強軸方向を水平方向に向けた状態で主構造体１と中間部３４に接合されることで、主構造体１の図２に示す曲げ変形時に全体的に弱軸方向に曲げ変形することにより、詳細には図３−（ｂ）、（ｃ）に示すように中心に関して弱軸方向に曲げ変形、または捩り変形、あるいはせん断変形を伴うことにより主構造体１の曲げ変形に追従することになる。
【００５７】
鋼材４は図示するように主にＨ形鋼、Ｃ形鋼、Ｔ形鋼、山形鋼等の単体や組み合わせ等によりウェブ４１とフランジ４２を有する形で製作されるが、図４に示すように主構造体１の両側部３３寄りの側柱の柱型がスラブより屋外側へ突出する等、主構造体１の桁行方向の端面が平坦ではない場合には、鋼材４も主構造体１の平面形状に合わせた平面形状に形成され、その平面形状の縁に沿ってフランジ４２が形成される。
【００５８】
鋼材４の、主構造体１の曲げ変形への追従性を高める上では、図５−（ｃ）に示すように鋼材４の軸方向の一部に切込み４３が形成される。鋼材４は前記のように弱軸方向に変形することにより主構造体１の曲げ変形に追従するため、主構造体１の曲げ変形への追従性を高めるには、鋼材４のフランジ４２にその幅方向の端部からウェブ４１に向けて切込み４３を形成することが合理的である。フランジ４２に切込み４３が形成されることで、フランジ４２が弱軸方向に曲げ変形し易くなる結果、フランジ４２に連続するウェブ４１も変形し易くなり、鋼材４全体が変形し易くなるため、主構造体１の曲げ変形への追従能力が向上する。
【００５９】
接続スラブ３の両側部３３の内、挟持部３１を主構造体１に接合する定着装置５を構成する定着部材５１は図４に示すように接続スラブ３と主構造体１のいずれかの中に埋設（定着）される本体部５１ａと、本体部５１ａから主構造体１側、もしくは接続スラブ３側へ連続して張り出し、その側中に埋設（定着）される定着部５１ｂを有する。
【００６０】
定着装置５は具体的には図４に示すように主構造体１中の、接続スラブ３の両側部３３（挟持部３１）との境界面から距離を置いた位置に定着（埋設）され、境界面に配置される定着部材５１と軸方向に対向し、定着部材５１と共に削孔１ａ内に形成される硬化体７を挟み込む主定着材５３と、主構造体１と両側部３３との境界面に主構造体１と両側部３３との間に跨って配置される定着部材５１と、主定着材５３と定着部材５１との間に架設されるアンカー５２とから構成される。アンカー５２は定着部材５１を軸方向に貫通して主定着材５３と両側部３３との間に架設され、主定着材５３と両側部３３との間の距離が拡大しようとするときに引張力を負担する。
【００６１】
図４は主構造体１が鉄筋コンクリート造の既存構造物における梁、壁、スラブ等の躯体であり、この主構造体１に接合される接続スラブ３の両側部３３が鋼材４である場合の、主構造体７と接続スラブ３への定着装置５の設置例を示している。主構造体１が既存構造物の場合、主構造体１のコンクリートの躯体には、表面側から主定着材５３と定着部材５１を配置するための削孔１ａが形成される。削孔１ａ内に主定着材５３と定着部材５１が配置された後、削孔１ａ内にコンクリート、モルタル、接着剤等のセメント系その他の材料からなる充填材が充填される。または削孔１ａ内への充填材の充填後、硬化前に充填材中に主定着材５３と定着部材５１が挿入される。充填材は削孔１ａ内で硬化することにより硬化体７になる。硬化体７は新設構造物の躯体の一部（コンクリート等）を指すこともある。
【００６２】
主構造体１が既存構造物の場合、定着装置５は例えば主定着材５３にアンカー５２が接続され、アンカー５２に定着部材５１が仮止めされた状態で削孔１ａ内に差し込まれる。定着部材５１の軸方向の主構造体１側の端部である定着部５１ｂは図５−（ａ）に示すように削孔１ａ内に差し込まれ、削孔１ａ周囲のコンクリート等に半径方向外周側へ係止した状態で硬化体７中に定着される。定着部材５１の接続スラブ３（挟持部３１）側の端部である本体部５１ａは挟持部３１を構成する鋼材４に溶接等により固定され、定着部材５１は主構造体１からの水平方向及び鉛直方向のせん断力を接続スラブ３（挟持部３１）へ伝達し、接続スラブ３（挟持部３１）からのせん断力を主構造体１に伝達する状態に置かれる。
【００６３】
定着部材５１の接続スラブ３（挟持部３１）側の端部である本体部５１ａは挟持部３１に定着させられるが、図４の例では挟持部３１が鋼材４の単体で構成されている関係で、図５−（ａ）に示すように本体部５１ａを鋼材４のフランジ４２に溶接により定着している。挟持部３１が鋼材４とその少なくとも一部を被覆するコンクリート等からなる場合には、本体部５１ａはコンクリート中に埋設されるだけで定着されることもある。定着部材５１の本体部５１ａは主構造体１の端面（境界面）に接触（密着）するフランジ４１を貫通する。
【００６４】
主定着材５３と定着部材５１には１本、もしくは複数本のアンカー５２が挿通するための挿通孔が形成され、１個の挿通孔に１本、もしくは複数本のアンカー５２が、または各挿通孔に１本のアンカー５２が挿通する。アンカー５２は主定着材５３と定着部材５１の挿通孔を単純に挿通する場合と螺合する場合がある。アンカー５２の周面と挿通孔の内周面との間に空隙（クリアランス）が形成される場合、この空隙には上記の充填材が入り込む。
【００６５】
主定着材５３が削孔１ａの奥に配置された状態で、主構造体１と接続スラブ３（挟持部３１）の境界面付近から、硬化体７となる充填材が充填される。挿通孔にアンカー５２が挿通した状態で、アンカー５２の周囲に空隙（クリアランス）が確保されれば、挿通孔を通じて充填材を充填することもできるため、定着部材５１は主定着材５３との間の間隔が設置状態での距離に予め調整された状態で、主構造体１と接続スラブ３（鋼材４）の境界面に配置されることもある。
【００６６】
アンカー５２の鋼材４側の端部は図５−（ａ）に示すように鋼材４の主構造体１側のフランジ４１を貫通し、そのフランジ４１の、主構造体１の反対側の面に溶接や、アンカー５２に螺合するナット５４により定着される。アンカー５２の鋼材４側の端部には主構造体１（硬化体７）中に定着された主定着材５３から引張力が伝達され、鋼材４に伝達される。
【００６７】
定着部材５１は前記のように主構造体１と接続スラブ３の挟持部３１（鋼材４）のいずれか一方に定着（埋設、または固定）される本体部５１ａと、他方に定着される定着部５１ｂの２部分を持ち、本体部５１ａが主構造体１と挟持部３１のいずれか一方に定着され、定着部５１ｂが他方に定着されることにより主構造体１が接続スラブ３に対して相対移動するときに、アンカー５２の軸に直交する方向のせん断力を接続スラブ３に伝達する。図面では定着部５１ｂを主構造体１に埋設し、本体部５１ａを鋼材４に溶接等により固定しているが、定着部５１ｂを鋼材４を含む挟持部３１に固定し、本体部５１ａを主構造体１に埋設することもある。図４では定着部５１ａを主構造体１に形成した溝１ｂに嵌入させた状態で定着させているが、溝１ｂは削孔１ａの一部である場合と、削孔１ａとは別に形成される場合がある。
【００６８】
図４では定着部材５１の定着部５１ｂを本体部５１ａの半径方向外周（縁）より中心側（挿通孔側）へ寄った内側から主構造体１側へ突設しているが、定着部５１ｂは本体部５１ａの外周（縁）から突設されることもある。図４のように定着部５１ｂを本体部５１ａの外周より内側に突設した場合には、定着部５１ｂが主構造体１の溝１ｂに嵌入したときに、本体部５１ａの、定着部５１ｂより外周側にある部分が主構造体１の鋼材４との境界面に接触（密着）し、主構造体１側へ係止する。
【００６９】
このため、定着部５１ｂより外周側にある本体部５１ａの部分は主構造体１側から鋼材４（接続スラブ３）側へアンカー５２を通じて引張力が作用したときに、引張力を主構造体１の躯体に伝達することで、引張力に抵抗することができる。この結果、定着部材５１は主構造体１側から鋼材４側へ作用する引張力に対し、本体部５１ａから鋼材４側へ突出して鋼材４に固定されているアンカー５２と鋼材４を介し、鋼材４を主構造体１と一体的に挙動させるように機能する。定着部５１ｂより外周側にある本体部５１ａの部分は鋼材４が主構造体１に対し、対向する方向に直交する方向の水平軸回りに回転変形しようとするときに、境界面に作用する曲げモーメントに対する抵抗要素にもなる。
【００７０】
定着部材５１は環状の定着部５１ｂの内周側の部分の主構造体１側の面が削孔１ａ内の硬化体７に接触した状態になり、この硬化体７への接触面が主定着材５３と共に、対になって硬化体７にアンカー５２の軸方向に圧縮力を与える。主定着材５３は削孔１ａ内の硬化体７が定着部材５１と主定着材５３から受ける圧縮力に抵抗することで、硬化体７中に定着された状態を維持する。硬化体７へは図１０に示すように定着部材５１より接続スラブ３側にアンカー５２が突出する部分に螺合するナット５４がアンカー５２に緊結されることにより軸方向に圧縮力が付与される。同時にアンカー５２の主構造体１内に位置する区間に引張力が付与される。
【００７１】
定着部材５１にはアンカー５２の軸方向に見たときの中央部等にアンカー５２が挿通する１個、もしくは複数個の挿通孔が形成され、この挿通孔に前記のようにアンカー５２がクリアランスを持って挿通するか、螺合する。挿通孔が複数個、形成される場合は、複数本のアンカー５２が使用され、各挿通孔に１本のアンカー５２が挿通する。アンカー５２が螺合する場合、挿通孔の内周面には雌ねじが切られる。アンカー５２が挿通孔に螺合する場合、アンカー５２はその雄ねじに螺合するナット５４が緊結されることにより定着部材５１に一体的に接続された状態になることもある。
【００７２】
アンカー５２が定着部材５１の挿通孔を挿通する場合は、クリアランスを残したままである場合と、クリアランスに充填材が充填される場合がある。クリアランスを残し、前記ナット５４がアンカー５２に螺合しない場合は、鋼材４が主構造体１から分離（肌別れ）したような状況下では、アンカー５２と定着部材５１がアンカー５２の軸方向に相対移動可能な状態になる。この場合、定着部材５１が主構造体１に定着されたまま、アンカー５２のみが鋼材４の変形に伴って伸長することが想定されるが、定着部材５１が主構造体１に留まる限り、主定着材５３と定着部材５１から硬化体７に圧縮力を加える状態は保たれる。
【００７３】
挿通孔のクリアランスに充填材が充填される場合と、アンカー５２が螺合する場合は、アンカー５２の引張力が定着部材５１に伝達され、引張力が定着部材５１と主定着材５３に分散して負担される。アンカー５２に生じる引張力が定着部材５１と主定着材５３に分散して負担される場合、定着部材５１からの引張力は定着部材５１の定着部５１ｂの外周面と内周面における付着力により主構造体１の躯体と硬化体７に伝達される。
【００７４】
アンカー５２から主定着材５３に伝達された引張力は主定着材５３の表面である定着部材５１側の面から削孔１ａ部分に充填されている硬化体７に圧縮力として伝達される。硬化体７に伝達される圧縮力は定着部材５１の主定着材５３側の面で負担されるため、上記のように削孔１ａ内の硬化体７は主定着材５３と定着部材５１から軸方向に圧縮力を受けることになる。
【００７５】
主定着材５３から硬化体７に圧縮力が作用するとき、主定着材５３はアンカー５２の軸方向に圧縮力の反力として支圧力（面圧）を受けるため、この支圧力に対する安定性を確保するために、図面では主定着材５３を定着部材５１側に凸の曲面状に形成している。主定着材５３は曲面状に形成されることで、定着部材５１が負担するせん断力の方向への投影面積が増大するため、定着部材５１が負担するせん断力と同一向きのせん断力に抵抗できる能力も併せ持つ。上記のように主定着材５３と定着部材５１は対になって硬化体７に圧縮力を加えるため、定着部材５１の主定着材５３側の面を凸の曲面状に形成することもある。
【００７６】
図６は接続スラブ３が、少なくとも主構造体１の桁行方向両側寄りに、軸方向を主構造体１のスパン方向に向け、主構造体１と接続スラブ３とに跨って双方に定着され、偏心によるモーメントに対し、主構造体１のスパン方向の引張力を負担するアンカー５２を備える定着装置５を介して主構造体１に接合された場合の参考例を示す。
【００７７】
図６の例ではアンカー５２が軸方向引張力を負担し、アンカー５２回りに存在するコンクリート等が圧縮力を負担することにより接続スラブ３の偏心モーメントに抵抗するため、定着装置５はアンカー５２のみでも成立する。但し、具体例を示す図７〜図１１では図４の例と同じく、定着装置５をアンカー５２と、主構造体１と接続スラブ３との間に跨って配置され、両者間でせん断力を伝達すると共に、アンカー５２を支持する定着部材５１と、アンカー５２の主構造体１側の先端部に接続され、接続スラブ３との境界面から距離を置いた位置に定着（埋設）される主定着材５３から構成している。主定着材５３は主構造体１に接続スラブ３との境界面から形成された削孔１ａの先端部に配置され、削孔１ａ内に充填される硬化体７中に定着される。
【００７８】
アンカー５２は定着部材５１に軸方向に形成された挿通孔を単純に挿通することもあるが、図１０ではアンカー５２を安定させて定着部材５１に接続するために、定着部材５１の接続スラブ３側に配置されたナット５４をアンカー５２に緊結し、アンカー５２の主構造体１内に位置する区間に予め引張力を付与した状態でアンカー５２を定着部材５１に連結することを可能にしている。ナット５４の緊結によりアンカー５２の、主定着材５３と定着部材５１とに挟まれた区間に予め初期張力を与えておくことができるため、アンカー５２が接続スラブ３の偏心モーメントに抵抗するための偶力となる圧縮力Ｃを負担するときの圧縮力を相殺させることが可能である。
【００７９】
図６に示す例の場合、主構造体１の桁行方向両側寄りで対になるアンカー５２、５２の一方は接続スラブ３中に埋設（定着）される区間の周面に生じる付着力により軸方向引張力Ｔを負担し、他方は主構造体１中に埋設（定着）される区間の周囲の硬化体７、または接続スラブ３中に埋設（定着）される区間の周囲を包囲するコンクリートにおいて軸方向圧縮力Ｃを負担することにより偏心モーメントＭに抵抗する偶力を形成する。対になるアンカー５２、５２に生じる引張力Ｔと圧縮力Ｃは交互に生じる。
【００８０】
ここで、アンカー５２の接続スラブ３中の区間に生じ、偏心モーメントＭに対する抵抗力となる引張力Ｔを大きく得る（稼ぐ）上では、図１０に示すようにアンカー５２の接続スラブ３に埋設される区間である突出部５２ｂの長さは主構造体１中に埋設される区間である埋設部５２ａの長さと同等程度以上、確保される。またアンカー５２の突出部５２ｂに生じる付着力を増す上では、少なくともアンカー５２の突出部５２ｂの全長の周面に雄ねじが切られるか、異形鉄筋状に節が形成される等、何らかの凹凸が形成される。
【００８１】
図７は図６の具体例として、主構造体１としての鉄筋コンクリート造の既存構造物が前記したように長辺方向に長い２棟の長方形の構造物（住居棟）である両側棟と、これをつなぐ構造物（エレベータ棟）である中間棟とに区分され、この区分された主構造体１（両側棟と中間棟）単位で、付加構造体２としての制震補強架構に一体化した接続スラブ３を主構造体１に接合した場合の例を示している。
【００８２】
図８は主構造体１が図７において長辺方向に長い長方形の住居棟（両側棟）である場合（Ｘ部分）の詳細（参考例）を、図１１は長辺方向に長い長方形の住居棟をつなぐエレベータ棟（中間棟）が主構造体１である場合（Ｙ部分）の詳細（具体例）を示す。図７中のＸ部分に配置された付加構造体２とＹ部分に配置された付加構造体２は互いに直交する方向を向いているため、Ｘ部分における主構造体１の桁行方向とスパン方向はそれぞれＹ部分における主構造体１のスパン方向と桁行方向になる。
【００８３】
図８の例では主構造体１（両側棟）と付加構造体２（制震補強架構）との間の対向する方向の距離が小さいため、その方向の接続スラブ３の幅が小さいが、主構造体１と付加構造体２が対向する方向に直交する方向に相対変形したときに接続スラブ３内に生じる偏心モーメントに、接続スラブ３を主構造体１に接合する定着装置５が引張力と圧縮力を負担することにより抵抗する状態に定着装置５が配置される。
【００８４】
偏心モーメントに対しては、主構造体１（両側棟）の少なくとも桁行方向両側寄りに位置する、対になる定着装置５、５のアンカー５２に生じる引張力と、アンカー５２を包囲する硬化体７やコンクリート等が圧縮力が偶力を形成することにより抵抗する。桁行方向両側寄り以外の中間部に配置された定着装置５は偏心モーメントには補助的に抵抗する。
【００８５】
対になる定着装置５、５が交互に負担する引張力と圧縮力は偏心モーメントＭを形成するせん断力の作用方向に直交する方向である。この関係で、基本的には主構造体１（両側棟）の付加構造体２（接続スラブ３）側の桁行方向の構面上に配置され、せん断力の作用方向両側である付加構造体２の長さ方向両端部に対応した位置にある柱１ｃに、軸方向を主構造体１のスパン方向に向けて定着装置５が接合されればよい。図面では主構造体１の付加構造体２側の構面上に複数の柱１ｃ（側柱）が配置されていることから、各柱１ｃに定着装置５を接合することで、偏心モーメントに抵抗する偶力が分散され、付加構造体２の長さ方向両端部寄りの柱１ｃに接合された定着装置５の負担が軽減されるため、付加構造体２に対向する全柱１ｃに定着装置５を接合している。
【００８６】
図７、図８に示す例では特に主構造体１の付加構造体２側に柱型が突出している関係で、図８の柱１ｃ部分の詳細図である図９に示すように接続スラブ３と主構造体１との間で主構造体１の桁行方向の水平せん断力が伝達され易くなるよう、柱１ｃの付加構造体２側に柱型に応じた形状のプレート３ａを重ねて配置し、プレート３ａの一部に形成された開口に定着装置５を配置している。
【００８７】
図７、図８に示す例は主構造体１が鉄筋コンクリート造の既存構造物であることから、図９では柱１ｃのコンクリートへの削孔１ａの形成による柱１ｃの耐力の低下を抑え、柱１ｃ内に配筋されているせん断補強筋によるコンクリートの拘束効果の低下を抑えるために、定着装置５を設置するための削孔１ａの形成を同一レベルに付き、１箇所に限定すると共に、削孔１ａの径をアンカー５２の径の３倍程度以内に留めている。また非破壊検査によるコンクリート中の鉄筋等の探査の結果、柱１ｃを構成する鉄骨を回避した位置に削孔１ａを形成している。
【００８８】
主構造体１が鉄筋コンクリート造の既存構造物である場合に、定着装置５のアンカー５２に引張抵抗力を期待しようとし、柱１ｃの接続スラブ３側の側面の同一レベルに複数個の削孔１ａを形成しようとすれば、柱１ｃのコンクリートへの損傷によりコンクリートの引張耐力が極端に低下するため、柱１ｃの同一レベルに配置された複数本の定着装置５が設置本数分の引張耐力を発揮できることにはならない。例えば定着装置５を同一レベルに２本、設置したとしても、柱１ｃが発揮できる引張耐力は定着装置５の引張耐力の２倍にはならず、せいぜい１．５倍程度に留まる。その関係で、１本の定着装置５の引張耐力が十分に生かされないことになる。
【００８９】
これに対し、既存の柱１ｃの側面から、柱鉄骨と主筋及びせん断補強筋を外した１箇所に、アンカー５２の径の３倍程度以内の径の削孔１ａを形成することで、柱１ｃのコンクリートの耐力低下とせん断補強筋によるコンクリートの拘束効果の低下を招くことなく、定着装置５の設置によるアンカー５２からの引張力の柱１ｃへの伝達効果を期待することが可能になっている。削孔１ａの形成が同一レベルに付き、１箇所であることで、柱１ｃ中のせん断補強筋によるコンクリートの拘束効果が維持される上、せん断補強筋の引張耐力が柱１ｃの引張耐力に加算されるため、コンクリートは削孔１ａの形成前に保有していた引張耐力に近い耐力を発揮し得る能力を持つ。
【００９０】
図８、図９ではまた、定着装置５を構成するアンカー５２の接続スラブ３内に埋設され、全長に雄ねじが形成された突出部５２ｂにおける付着力を稼ぐために、突出部５２ｂに削孔１ａ内に埋設される埋設部５２ａの長さの２倍以上の長さを与えている。この他、アンカー５２の突出部５２ｂに接続スラブ３から引張力が伝達されるときの、突出部５２ｂの周辺の接続スラブ３のコンクリートの付着による破壊を防止するために、突出部５２ｂの全長の周辺に螺旋状のスパイラル筋５２ｃを配置している。
【００９１】
接続スラブ３と主構造体１とは、定着装置５に加え、主構造体１と接続スラブ３との間の桁行方向の相対変位時に水平せん断力を伝達する前記した定着材６によっても接合される。
【００９２】
図１１は主構造体１が図７における、両側棟をつなぐ中間棟である場合の主構造体１と接続スラブ３との定着装置５を用いた接合例を示す。この例では付加構造体２としての制震補強架構が図８における主構造体１のスパン方向を向いて構築されているため、図８におけるスパン方向が主構造体１の桁行方向になる。また軸方向が図１１中、図８における主構造体１の桁行方向を向いて配置された定着装置５（アンカー５２）が接続スラブ３の偏心モーメントに抵抗する引張力と圧縮力を負担する定着装置５になる。
【００９３】
図１１に示す例においても、図８の例と同様に主構造体１（中間棟）の接続スラブ３側の構面上に配置された全柱１ｃに軸方向を主構造体１のスパン方向に向けて定着装置５を定着させているが、定着装置５は少なくとも主構造体１の桁行方向両側寄りに位置する柱１ｃに定着されればよい。接続スラブ３に生じる偏心モーメントに対しては主に桁行方向両側の柱１ｃに接合された定着装置５のアンカー５２に作用する引張力と圧縮力が偶力を形成することにより抵抗し、中間部に配置された定着装置５は補助的に抵抗する。
【００９４】
図１１では主構造体１である中間棟の桁行方向両側に図７に示す両側棟（主構造体１）が位置していることから、付加構造体２としての制震補強架構の長さ方向両端部寄りの延長線上の、両側棟の中間棟寄りの柱１ｃに軸方向を主構造体１（中間棟）の桁行方向に向けて定着装置５と同一の構成を持つ定着装置５’を配置している。定着装置５’の軸方向は主構造体１の桁行方向を向いているため、定着装置５’に生じる引張力は接続スラブ３の偏心モーメントに抵抗する偶力を形成しないが、引張力を負担することにより偏心モーメントに抵抗する働きをする。
【００９５】
付加構造体２としての制震補強架構は図７に示すように主構造体１の屋外側の構面に平行に構築される。この制震補強架構は図１２に示すようにその構面内水平方向に互いに間隔を隔てて配列し、鉛直方向に複数本の支柱材２１ａ〜２１ｃに分離した支柱２１と、上下に分離した支柱材２１ａ、２１ｂ（２１ｂ、２１ｃ）間に介在し、両者間の相対水平移動を許容する積層ゴム支承等の絶縁装置２２と、同一レベルで隣接する支柱材２１ａ、２１ａ（２１ｂ、２１ｂ）間に水平に架設され、両支柱材２１ａ、２１ａを互いにつなぐつなぎ梁２３と、主構造体１の構面内方向の層の異なる支柱材２１ａ、２１ｂ間に架設されるダンパー一体型ブレース（以下、ブレース）２４から構成される。「構面内水平方向」は主構造体１の桁行方向を指し、主構造体１のスパン方向は構面外方向になる。
【００９６】
付加構造体２の支柱２１は最下部に位置する支柱材２１ａとその上に位置する上部の支柱材２１ｂの、計２本の支柱材からなる場合と、図１２に示すように最下部の支柱材２１ａとその上に位置する２本以上の上部の支柱材２１ｂ、２１ｃの、計３本以上の支柱材からなる場合がある。絶縁装置２２はそれが跨る支柱材２１ａ、２１ｂ（２１ｂ、２１ｃ）間の水平方向の相対移動を許容しながら、相対移動後に支柱材２１ａ、２１ｂ（２１ｂ、２１ｃ）を相対移動前の状態に復帰させる状態（復元可能）に接合される。絶縁装置２２として積層ゴム支承が使用される場合は、積層ゴム支承が復元装置を兼ね、積層ゴム支承以外の支承が使用される場合は、ばね等の復元装置が伴われる。
【００９７】
ブレース２４は支柱２１、２１とつなぎ梁２３、２３からなる架構（フレーム）内に、水平と鉛直に対して傾斜して架設されるため、ブレース２４の一端部は例えば図１２に示すように構面内水平方向に隣接する支柱材２１ａ、２１ａ（２１ｂ、２１ｂ）の内、一方の支柱材２１ａ（２１ｂ）、もしくはその支柱材２１ａ（２１ｂ）寄りのつなぎ梁２３に接続（連結）され、他端部は他方の支柱材２１ｂ（２１ａ）の直下、または直上の支柱材２１ｂ（２１ａ）、もしくはその支柱材２１ｂ（２１ａ）寄りのつなぎ梁２３に接続（連結）される。
【００９８】
図１２に示すように１本の支柱２１が３本以上の支柱材２１ａ、２１ｂ、２１ｃからなる場合は、ブレース２４の架設層が２層以上に亘ることから、最下層のブレース２４の一端部は支柱材が２本の場合と同じく最下部の支柱材２１ａやつなぎ梁２３に接続され、他端部は水平方向に隣接する最下部の支柱材２１ａの直上の支柱材２１ｂやつなぎ梁２３に接続される。その直上層のブレース２４の一端部は最下部の支柱材２１ａの直上の支柱材２１ｂやつなぎ梁２３に接続され、他端はその支柱材２１ｂに隣接する支柱材２１ｂの直上の支柱材２１ｃやつなぎ梁２３に接続される。
【００９９】
ブレース２４は互いに軸方向に相対移動自在なブレース本体と、一方のブレース本体に内蔵され、他方のブレース本体に接続されるダンパーからなり、ブレース本体の端部に一体化したブラケットにおいて、例えば付加構造体２の支柱２１やつなぎ梁２３に接合されたベースプレート等に一体化したガセットプレートに連結される。ブレース２４はブレース本体がその両端間に作用する圧縮力と引張力によって相対移動するときにダンパーが減衰力を発生することにより付加構造体２の揺れを抑制する。ダンパーにはオイルダンパー（油圧シリンダ）等の粘性流体を用いたダンパーが使用される。
【０１００】
１……主構造体、１ａ……削孔、１ｂ……溝、１ｃ……柱、
２……付加構造体、２１……支柱、２１ａ〜２１ｃ……支柱材、２２……絶縁装置、２３……つなぎ梁、２４……ダンパー一体型ブレース、
３……接続スラブ、３１……挟持部、３２……連続部、３３……両側部、３４……中間部、３ａ……プレート、
４……鋼材、４１……ウェブ、４２……フランジ、４３……切込み、
５……定着装置、
５１……定着部材、５１ａ……本体部、５１ｂ……定着部、
５２……アンカー、５２ａ……埋設部、５２ｂ……突出部、５２ｃ……スパイラル筋、
５３……主定着材、５４……ナット、
５’……定着装置、５１’……定着部材、５２’……アンカー、
６……定着材、７……硬化体。
【要約】
【課題】既存コンクリート造構造体とこれに対向して構築される新設コンクリート造構造体のように互いに接近して構築されながら、水平力の作用時に互いに独立して挙動し得る二つの構造体間に両者をつなぐ接続スラブを架設した場合に、接続スラブの面内に作用する偏心によるモーメントを、接続スラブと主構造体を連結する定着装置に負担させる。
【解決手段】接続スラブ３を主構造体１の桁行方向両側を回り込み、主構造体１を桁行方向両側から挟み込んだ平面形状に形成する。接続スラブ３の内、主構造体１を挟み込んだ挟持部３１を、軸方向を主構造体１の桁行方向に向け、接続スラブ３と主構造体１との間に跨って双方に定着され、偏心によるモーメントに対し、主構造体１のスパン方向のせん断力を負担する定着部材５１と、定着部材５１を軸方向に貫通し、接続スラブ３と主構造体１に定着されるアンカー５２を備える定着装置５を介して主構造体１に接合する。
【選択図】図１【図１】
0005978363.tif 000002
【図２】
0005978363.tif 000003
【図３】
0005978363.tif 000004
【図４】
0005978363.tif 000005
【図５】
0005978363.tif 000006
【図６】
0005978363.tif 000007
【図７】
0005978363.tif 000008
【図８】
0005978363.tif 000009
【図９】
0005978363.tif 000010
【図１０】
0005978363.tif 000011
【図１１】
0005978363.tif 000012
【図１２】
0005978363.tif 000013