(57)【要約】  【課題】本発明は、各層の既存柱の部材断面補強することなく、既存骨組構造体を制震装置によって耐震補強することができる建物および建物に制震構造部を配設する耐震補強方法を提供することを目的とする。  【解決手段】既存骨組構造体に制震構造部を配設する耐震補強構造を有する多層の建物であって、耐震補強構造は、既存骨組構造体の相対向する既存柱とこれらの既存柱間に横架される上下の既存梁とによって囲まれた開口部に制震構造部を配設して構成され、制震構造部は、ダンパを備えた補強骨組部によって構成され、ダンパは、所定の減衰力・減少開始変形点とストロ−クエンドとの間の変形領域において、変形が増加するにつれて減衰力が所定の減衰力・減少勾配で漸減するダンパ復元力を構成し、制震構造部が連結している既存柱に作用する柱付加軸力を軽減することによって、既存柱は、補強後においても、無・柱耐力補強構造を構成している。【選択図】  図７
2006183250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存骨組構造体に制震構造部を配設する耐震補強構造を有する多層の建物であって、
耐震補強構造は、既存骨組構造体の相対向する既存柱とこれらの既存柱間に横架される上下の既存梁とによって囲まれた開口部に制震構造部を配設して構成され、
制震構造部は、ダンパを備えた補強骨組部によって構成され、
ダンパは、所定の減衰力・減少開始変形点とストロ−クエンドとの間の変形領域において、変形が増加するにつれて減衰力が所定の減衰力・減少勾配で漸減するダンパ復元力を構成し、
制震構造部が連結している既存柱に作用する柱付加軸力を軽減することによって、
既存柱は、補強後においても、無・柱耐力補強構造を構成していることを特徴とする建物。
【請求項２】
前記制震構造部は、補強後の層間水平変形と、制震構造部が連結している既存柱に作用する補強後の柱付加軸力に関する復元力特性を構成し、
前記復元力特性において、所定の柱付加軸力・減少開始変形点とダンパのストロ−クエンドとの間の変形領域において、補強後の層間水平変形が増加するにつれて既存柱の補強後の柱付加軸力が、所定の柱付加軸力・減少勾配で漸減するように構成し、
既存柱は補強後の柱付加軸力が補強前の柱付加軸力を超えないように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の建物。
【請求項３】
補強前の既存柱についての補強前の層間水平変形と補強前の柱付加軸力に関する第一の復元力特性と、
補強後の制震構造部についての補強後の層間水平変形と制震構造部と連結している既存柱に作用する補強後の柱付加軸力に関する第二の復元力特性とを組み合わせて、
補強後の既存柱について、補強後の層間水平変形と補強後の柱付加軸力に関する第三の復元力特性を構成し、
第三の復元力特性において、制震構造部の所定の柱付加軸力・減少開始変形点に対応する点と、補強前の既存骨組構造体の最大層間水平変形時に対応する点との間の変形領域において、
既存柱は補強後の柱付加軸力が補強前の柱付加軸力を超えないように構成されたことを特徴とする請求項２に記載の建物。
【請求項４】
前記既存骨組構造体は、最下層に杭基礎を有する基礎構造部を有し、
最下層の既存柱において、補強後の柱付加軸力が補強前の柱付加軸力を超えないように構成されたことによって、
基礎構造部は、補強後においても、無・増打ち杭補強構造を構成していることを特徴とする請求項２または３に記載の建物。
【請求項５】
前記建物は、建物の塔状比（建物の最高高さ/建物の幅）が２を超えるような細長い正面形状を有する高層建物であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の建物。
【請求項６】
既存骨組構造体を有する多層の建物に制震構造部を配設する耐震補強方法であって、
制震構造部を、ダンパを備えた補強骨組部によって構成し、
ダンパを、所定の減衰力・減少開始変形点とストロ−クエンドとの間の変形領域において、変形が増加するにつれて減衰力が所定の減衰力・減少勾配で漸減するダンパ復元力を有するように構成し、
既存骨組構造体の相対向する既存柱とこれらの既存柱間に横架される上下の既存梁とによって囲まれた開口部に制震構造部を配設し、
補強後に制震構造部が連結している既存柱に作用する柱付加軸力を軽減することによって、
既存柱は、補強後においても、無・柱耐力補強構造を構成することを特徴とする建物の耐震補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は既存骨組構造体に制震構造部を配設する耐震補強構造を有する多層の建物および建物に制震構造部を配設する耐震補強方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、新築の建物の制震構造のひとつとして、制震構造部としてオイルダンパを組み込んだブレース型の制震装置が数多く提案、実施されている。ここで、柱と梁によるラーメン骨組に、オイルダンパを備えたブレース型の制震装置を組み込むと、制震装置が減衰力を負担するので、建物全体の耐震性能が向上する。
しかし、図１２に示すように、オイルダンパの減衰力・変位に関する復元力特性は、上下がカットされたほぼ矩形状に表出されることが周知されている。 
したがって、オイルダンパが高速で伸縮する場合には、一方向から他方向に反転するいわゆる間際に極めて大きい層剪断力が発生するので、ラーメン骨組では、柱・梁仕口部を補強する必要性があった。
そこで、本出願人は、先に、オイルダンパが所定領域での伸縮時に所定の大きさの減衰力を発生する一方で、所定領域を超えてストロークエンド近傍領域で上記した所定の大きさの減衰力を漸減させるように構成されてなることを特徴とする「減少制震型」制震装置を提案した（特許文献１参照）。  
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２７２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記減少制震型制震装置は、柱と上下の梁とによって囲まれた開口部にブレース材（斜材）を配置した骨組において、ブレース材の部材軸方向の中間に上記ダンパを組み込んだものであり、層せん断力（水平力）に着目してピーク部を有しない特性にすることによって、柱・梁仕口部を従来技術による場合よりも軽微に構成し得るものである。
したがって、上記減少制震型制震装置を、既存骨組構造体を有する多層の既存建物の耐震補強に適用する場合を記載していない。
本発明は、各層の既存柱の部材断面補強することなく、既存骨組構造体を制震装置によって耐震補強することができる建物および建物に制震構造部を配設する耐震補強方法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】
【０００５】
（１）上述の目的を達成するため、本発明は、既存骨組構造体に制震構造部を配設する耐震補強構造を有する多層の建物であって、耐震補強構造は、既存骨組構造体の相対向する既存柱とこれらの既存柱間に横架される上下の既存梁とによって囲まれた開口部に制震構造部を配設して構成され、制震構造部は、ダンパを備えた補強骨組部によって構成され、ダンパは、所定の減衰力・減少開始変形点とストロ−クエンドとの間の変形領域において、変形が増加するにつれて減衰力が所定の減衰力・減少勾配で漸減するダンパ復元力を構成し、制震構造部が連結している既存柱に作用する柱付加軸力を軽減することによって、既存柱は、補強後においても、無・柱耐力補強構造を構成する。        
（２）また、制震構造部は、補強後の層間水平変形と、制震構造部が連結している既存柱に作用する補強後の柱付加軸力に関する復元力特性を構成し、前記復元力特性において、所定の柱付加軸力・減少開始変形点とダンパのストロ−クエンドとの間の変形領域において、補強後の層間水平変形が増加するにつれて既存柱の補強後の柱付加軸力が、所定の柱付加軸力・減少勾配で漸減するように構成し、既存柱は補強後の柱付加軸力が補強前の柱付加軸力を超えないように構成されることが好ましい。
（３）補強前の既存柱についての補強前の層間水平変形と補強前の柱付加軸力に関する第一の復元力特性と、補強後の制震構造部についての補強後の層間水平変形と制震構造部と連結している既存柱に作用する補強後の柱付加軸力に関する第二の復元力特性とを組み合わせて、補強後の既存柱について、補強後の層間水平変形と補強後の柱付加軸力に関する第三の復元力特性を構成し、第三の復元力特性において、制震構造部の所定の柱付加軸力・減少開始変形点に対応する点と、補強前の既存骨組構造体の最大層間水平変形時に対応する点との間の変形領域において、既存柱は補強後の柱付加軸力が補強前の柱付加軸力を超えないように構成されることが好ましい。
（４）既存骨組構造体は、最下層に杭基礎を有する基礎構造部を有し、最下層の既存柱において、補強後の柱付加軸力が補強前の柱付加軸力を超えないように構成されたことによって、基礎構造部は、補強後においても、無・増打ち杭補強構造を構成していることが好ましい。
（５）建物は、建物の塔状比（建物の最高高さ/建物の幅）が２を超えるような細長い正面形状を有する高層建物であることが好ましい。
（６）更に、本発明に係わる耐震補強方法は、既存骨組構造体を有する多層の建物に制震構造部を配設する耐震補強方法であって、制震構造部を、補強柱と補強梁を備えた補強骨組部と、ダンパとによって構成し、ダンパを、所定の減衰力・減少開始変形点とストロ−クエンドとの間の変形領域において、変形が増加するにつれて減衰力が所定の減衰力・減少勾配で漸減するダンパ復元力を有するように構成し、既存骨組構造体の相対向する既存柱とこれらの既存柱間に横架される上下の既存梁とによって囲まれた開口部に制震構造部を配設し、補強後に制震構造部が連結している既存柱に作用する柱付加軸力を軽減することによって、既存柱は、補強後においても、無・柱耐力補強構造を構成している。
【発明の効果】
【０００６】
（１）請求項１に係る発明は、既存骨組構造体に制震構造部を配設する耐震補強構造を有する多層の建物であって、制震構造部のダンパは、所定の減衰力・減少開始変形点とストロ−クエンドとの間の変形領域において、変形が増加するにつれて減衰力が所定の減衰力・減少勾配で漸減するダンパ復元力を構成し、制震構造部が連結している既存柱に作用する柱付加軸力を軽減することによって、既存柱は、補強後においても、無・柱耐力補強構造を構成しているので、
所定の減衰力・減少開始変形点とストロ−クエンドとの間の変形領域においては、制震構造部は減衰力によって既存柱の負担せん断力（水平力）を軽減するとともに、補強後に既存柱に生じる柱付加軸力が補強前の柱付加軸力を超えないようすることができる。
したがって、補強後において、階高の全長に亘って既存柱の「柱部材としての断面耐力の耐震補強を必要としないこと」、すなわち、「無・柱耐力補強構造」を構成することは、既存の建物を耐震補強によって耐震性能を高めて継続使用する可能性を著しく増大させるので、その技術的効果及び経済的効果は極めて高い。
既存骨組構造体は、補強前と補強後においても、大地震時の崩壊メカニズムを同一に維持することができるので、耐震性能が向上するとともに、その安定性も保持することができる。
地震時に基礎構造部に生じる転倒曲げモーメントが大幅に削減されるので、基礎構造部の引き抜き抵抗力を高める補強構造（基礎フーチングの自重を大きくする、新たな杭を増し打ちするなど）が不要となる。
更に、制震構造部を配設した補強後の既存骨組構造体について、地震応答解析の応答結果を低減することができる。
（２）請求項２に係る発明は、制震構造部は、補強後の層間水平変形と、制震構造部が連結している既存柱に作用する補強後の柱付加軸力に関する復元力特性を構成し、前記復元力特性において、所定の柱付加軸力・減少開始変形点とダンパのストロ−クエンドとの間の変形領域において、補強後の層間水平変形が増加するにつれて既存柱の補強後の柱付加軸力が、所定の柱付加軸力・減少勾配で漸減するように構成しているので、
既存柱は、補強後においても、柱部材断面耐力の耐震補強を必要としない「無・柱耐力補強構造」を確実に構成することができる。
（３）請求項３に係る発明は、第三の復元力特性において、制震構造部の所定の柱付加軸力・減少開始変形点に対応する点と、補強前の既存骨組構造体の最大層間水平変形時に対応する点との間の変形領域において、既存柱は補強後の柱付加軸力が補強前の柱付加軸力を超えないように構成されているので、層間水平変形が小さい時から最大となる、あらゆる地震レベルに対して、既存柱は、補強後の柱付加軸力が補強前の最大層間水平変形時における柱付加軸力を超えないように確実に構成される。
（４）請求項４に係る発明は、基礎構造部は、補強後においても、杭の増し打ち補強を必要としない「無・増打ち杭補強構造」を構成しているので、
実際の既存建物において杭の増し打ち補強は困難であるので、高層の既存建物を耐震補強する場合に極めて技術的効果及び経済的効果が高い。
（５）請求項５に係る発明は、建物は、建物の塔状比（建物の最高高さ/建物の幅）が２を超えるような細長い正面形状を有する高層建物であるので、
既存の高層建物であっても、最新の耐震設計基準に合致する耐震性能にレベルアップして、建物のライフサイクルを延長することができる。
本発明は「無・柱耐力補強構造」、「無・増打ち杭補強構造」を構成するので、特に、建物の塔状比が２を超える高層建物の耐震補強構造に好適である。
（６）請求項６に係る発明は、既存骨組構造体を有する多層の建物に制震構造部を配設する耐震補強方法であって、制震構造部は、補強柱と補強梁を備えた補強骨組部と、ダンパとによって構成され、ダンパは、所定の減衰力・減少開始変形点とストロ−クエンドとの間の変形領域において、変形が増加するにつれて減衰力が所定の減衰力・減少勾配で漸減するダンパ復元力を構成し、
相対向する既存柱とこれらの既存柱間に横架される上下の既存梁とによって囲まれた開口部に制震構造部を配設し、補強後において、「無・柱耐力補強構造」を構成するので、
補強工事が簡略化されて工期の短縮、工事費のコストダウンを実現することができる。
さらに、既存の建物を耐震補強によって耐震性能を高めて継続使用する可能性を著しく増大させるので、その技術的効果及び経済的効果は極めて高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の好ましい実施の形態について実施例を挙げ、図面を参照して説明する。なお、各図において同じ要素には同じ符号を用い、適宜その説明を省略する場合がある。
【実施例１】
【０００８】
以下、本発明にかかる実施例を、図１ないし図１１を参照して説明する。
【０００９】
図１（ａ）に示すように、多層の建物１は、各層（基準階）の平面形状が、はり間方向（Ｙ方向）に３スパン、桁行方向（Ｘ方向）に７スパンの略矩形平面形を形成した、地上３０階建ての既存建物である。
補強前の既存骨組構造体２は、はり間方向、桁行方向とも、既存柱２１と既存梁２２から成るラーメン構造を構成している（図１（ａ））。
補強前の既存骨組構造体２は、はり間方向では３スパン、地上３０階建ての既存柱２１と既存梁２２から成る純ラーメン構造を形成している。
既存骨組構造体２の骨組構造体とは、柱、梁などのラーメン骨組が一般的であるが、耐震壁、制震壁、壁ブレース、壁式ラーメン構造などの面部材を組み合わせた架構であっても良く、地震力などの外力に対して構造設計上抵抗し得る構造体を言う。
建物１は、集合住宅、事務所、ホテル、商業施設、医療施設などの幅広い建物用途に適用される。
建物１の平面形状も、矩形平面形に限定されず、板状平面形、内部に吹き抜け空間を有する形状（ロ字形，Ｃ字形）などの建物でもよい。
尚、本実施例の建物１は、地下階の無い場合について説明するが、地下階を設けた場合でも良い。
【００１０】
図２に示すように、建物１は、既存骨組構造体２と、既存骨組構造体２の最下階に杭基礎６１を有する基礎構造部６を設けている。
基礎構造部６は、各既存柱２１の直下に配置された杭基礎６１と、隣接する杭基礎６１、６１同士を横方向に連結する基礎梁６２によって構成される。
なお、基礎構造部６は、杭基礎６１を設置しない直接基礎でも良い。
【００１１】
補強後の既存骨組構造体２は、はり間方向に有効な制震構造部３を平面視２箇所配置して耐震補強構造を形成する（図１（ｂ）参照）。
図２に示すように、建物１は、補強前（耐震補強前）の既存骨組構造体２に制震構造部３を組み込んだ耐震補強構造を形成する。
補強後（耐震補強後）のはり間方向では、３スパン、地上３０階建ての既存骨組構造体２の、中央のスパンに制震構造部３を上下方向に複数階に積層して配設している。
本実施例では、補強後の既存骨組構造体２は、制震構造部３を上下方向に１階から最上階に至る複数階に連層して配設した１スパン３０層の連層型制震構造体を構成している。
なお、本発明の制震構造部３の配置方法は、連層型に限定されず、たとえば、分散型であっても良い。
【００１２】
制震構造部３は、ダンパ４を備えた補強骨組部によって構成される。
図３に示すように、制震構造部３は、既存骨組構造体２相対向する既存柱２１、２１とこれらの既存柱間２１、２１に横架される上下の既存梁２２、２２とによって囲まれた開口部に配設され、補強柱３１と補強梁３２と補強斜材３３から成る補強骨組部と、ダンパ４とによって構成され、正面視では１スパン１層のユニットに形成されている。
２つの補強柱３１、３１は、所定の横方向（スパン方向）の距離を離隔して相対向して配置されるとともに、既存柱２１、２１に近接して縦方向部材（柱部材）として配置される。
２つの補強梁３２、３２は、所定の上下方向（階高方向）の距離を離隔して相対向して配置されるとともに、上下階の既存梁２２、２２に近接して横方向部材（梁部材）として配置される。
補強斜材３３とダンパ４は、その部材軸方向が直線上に連結されてひとつの斜材を形成し、正面視、逆Ｖ字形の斜材（ブレース材）を形成している。
なお、本実施例の補強骨組部は、補強柱３１と補強梁３２と補強斜材３３から成る場合について説明したが、補強斜材３３を既存柱２１、２１または既存梁２２、２２に直接に取り付けて補強柱３１と補強梁３２を設けなくても良い。
ダンパ４と補強骨組部から成る制震構造部３は地震時にダンパ４がストロ−クして減衰力を発揮しうる構造体であれば良いので、補強骨組部とダンパ４がそれ自体で水平力を負担し得る安定した構造として構成しても良く、または、補強骨組部とダンパ４とが既存骨組構造体２（既存柱２１、２１、既存梁２２、２２）に取り付けられた段階で水平力を負担し得る安定した構造として構成しても良い。
【００１３】
制震構造部３は、相対向する既存柱２１、２１とこれらの既存柱２１、２１間に横架される上下の既存梁２２、２２とによって囲まれた開口部に配設されている（図３参照）。
既存柱２１と補強柱３１の間に縦方向クリアランスＣＬ１を形成し、既存梁２２と補強梁３２の間に横方向クリアランスＣＬ２を形成して、縦方向クリアランスＣＬ１および横方向クリアランスＣＬ２にモルタルなどの充填材を充填する。
充填材は、モルタル、コンクリート、接着剤など所定の圧縮強度、接着強度を有する材料を言う。
既存柱２１と補強柱３１との間に作用する縦方向のせん断力、既存梁２２と補強梁３２との相互間に作用する横方向のせん断力を、前記充填材によって伝達するアンカーレス構造を構成することができる。
アンカーレス構造とは、既存柱２１と補強柱３１との相互間、または、既存梁２２と補強梁３２との相互間に作用するせん断力に対して、鉄筋、鋼製プレートなどの定着部材（アンカー）を配置しない構造をいう。
【００１４】
ダンパ４は、「減少制震型」の制震装置を構成する。
以下に、ダンパ４のバイパス経路についてのみ説明する。
図４に、ダンパ４の縦断面図を示す。図４（ａ）はピストン４３が最伸長した状態から中立状態に戻る、ダンパ４に圧縮力ＣＦが加わる場合を示し、図４（ｂ）は、中立状態から最圧縮した状態に進む、ダンパ４に圧縮力ＣＦが加わる場合を示し、図４（ｃ）はピストン４３が最圧縮した状態から中立状態に戻る、ダンパ４に引張力ＴＦが加わる場合を示す。
ダンパ４は、両ロッド型に形成されていて、シリンダ体４０の内部空間は、ロッド体４２に固定されたピストン４３で２つのオイルタンク４７ａ、４７ｂに区画されている。ピストン４３には、一方のオイルタンク４７ａに連通するバルブ４４ａ、他方のオイルタンク４７ｂに連通するバルブ４４ｂが形成されている。バルブ４４ａ、バルブ４４ｂは一方向のみにオイルが流れるワンウェイバルブに構成されている。
ロッド体４２の外端部及び反対側のシリンダ体には、補強骨組部の補強斜材３３に接続する取付部４８が設けられている。図４では、バイリニア特性の減衰バルブを図示していない。
【００１５】
シリンダ体４０の内面壁には、ダンパ４の長さ方向（ロッド体４２が伸長する方向）の両端部に、２つのバイバス溝部４１ａ、４１ｂが所定の溝部長さ（図４（ａ）に示すＳ１の長さ）で直線上に形成されている。
２つのバイバス溝部４１ａ、４１ｂの間（図４（ａ）に示すＳ２の長さ）では、シリンダ体４０の内面壁は溝部の無い平滑面になっている。
したがって、バイバス溝部４１ａ、４１ｂを形成することによって、ピストン４３がシリンダ体４０内で一方向から他方向に反転することになる「ストロークエンド」近傍領域にあるときに、２つのオイルタンク４７ａ、４７ｂの間を、バイバス溝部４１ａ、４１ｂ―出入孔部４５―連通孔部４６―バルブ４４ａ、４４ｂというオイルが移動するバイパス経路が機能する。
すなわち、ダンパ４は、ピストン４３がシリンダ体４０内での中立領域にあるときからその肉厚分（図４（ａ）に示すＳ３の長さ）以上をストロークすると、ピストン４３の出入孔部４５と、バイバス溝部４１ａ、４１ｂとが連通するので、上記バイパス経路を機能し始める（図４（ｂ）参照）。
バイパス経路が機能するときには、それまで、ピストン４３によってオイルタンク４７ａ、４７ｂが十分に加圧されていた状態が開放されるので、ダンパ４の減衰力は減少することになる。
したがって、ピストン４３が、シリンダ体４０内での中立領域にあるときからその肉厚分（図４（ａ）に示すＳ３の長さ）をストロークした点と、他方向に反転することになるストロークエンドの間の変形領域においては上記バイパス経路が機能するので、ダンパ４の減衰力が徐々に小さくなりながら零に近付くようになる。 
【００１６】
図４（ｂ）に示すように、ダンパ４に圧縮力ＣＦが加わって、中立状態から最圧縮した状態に進む状態では、バイパス経路は機能している。
一方のオイルタンク４７ａに充填されているオイルは、ピストン４３によって加圧されながら、バイバス溝部４１ａ、出入孔部４５、連通孔部４６、バルブ４４ｂのバイバス経路によって、他方のオイルタンク４７ｂに移動する。
図４（ｃ）に示すように、ピストン４３がシリンダ体４０内で中立領域にない状態でもバルブ４４ｂはワンウェイバルブに構成されているので、バイパス経路は機能しない。
【００１７】
図５に示すように、ダンパ４は、所定の減衰力・減少開始変形点ＤＢ１、ＤＢ２とストロ−クエンドＤＣ１、ＤＣ２との間の変形領域において、変形が増加するにつれて減衰力が所定の減衰力・減少勾配α１、α２で漸減する「減少制震型」のダンパ復元力を構成している。このダンパ復元力は、建物１が１次固有周期で定常振動しているとの前提で導いたものである。  
ダンパ４における変位に対する減衰力の特性は、縦軸を減衰力、横軸をダンパ４の長さ方向の変形（ストロ−ク）で表しており、上辺側および下辺側を平らにする、変形型の六角形（図５に示すＤＡ１−ＤＢ１−ＤＣ１−ＤＡ２−ＤＢ２−ＤＣ２で示す六角形）のダンパ復元力を構成している。
減衰力・減少開始変形点ＤＢ１、ＤＢ２は、２つのバイバス溝部４１ａ、４１ｂの所定の溝部長さ（図４（ａ）に示すＳ１の長さ）によって設定することができる。
所定の減衰力・減少勾配α１、α２は、バイバス溝部４１ａ、４１ｂの溝部長さ、オイル移動能力に関係する溝部の断面大きさによって設定することができる。
したがって、ストロ−クエンドＤＣ１、ＤＣ２近傍において、ダンパ４に生じている減衰力は、減衰力・減少開始変形点ＤＢ１、ＤＢ２における減衰力に対して極めて小さくすることができる。
【００１８】
そこで、図６を参照して、１ユニットの制震構造部３の地震時の復元力特性の構成方法について説明する。
＜耐震補強前＞
（１） 第１ステップ
補強前の既存骨組構造体２において、大地震時に発生する各層の「最大層間水平変形」を設定する。
大地震時に最大層間水平変形が発生しているときに、補強前の既存骨組構造体２を構成する各層の既存柱２１、既存梁２２などが破壊しないことを前提とする。
たとえば、大地震時とは、既存骨組構造体２に発生する地震力が保有水平耐力に近づく場合をいう。
保有水平耐力とは、構造物に水平力（地震力）が作用して構造物の全体または一部が崩壊メカニズムを形成し、水平力の僅かな増大に対して変形が急激に増大していくときの荷重（崩壊荷重）をいう。
層間水平変形とは、多層の建物１において、地震時において、ある層の床と直上または直下の層の床の間に生じる水平方向の相対変形をいう。
【００１９】
（２）第２ステップ
補強前の既存骨組構造体２において、既存柱２１について、「補強前の層間水平変形」と「補強前の柱付加軸力」に関する第一の復元力特性を構成する（図６参照）。
図６では、ある既存柱２１について、補強前の層間水平変形（横軸方向）と上下方向に作用する補強前の柱付加軸力（縦軸方向）との相関関係を、直線の線形型の復元力特性を示す。
図６で、Ｍ１、Ｍ２は補強前の既存骨組構造体２の最大層間水平変形時（第１ステップ）の点を示し、最大層間水平変形点Ｍ１における最大層間水平変形はＦＤ１、最大柱付加軸力はＦＮ１であり、最大層間水平変形点Ｍ２における最大層間水平変形はＦＤ２、最大柱付加軸力はＦＮ２で示される。
既存柱２１の柱付加軸力とは、地震力（水平力）を既存骨組構造体２に作用させたときに、既存柱２１に上下方向に生じる軸方向力（圧縮力、引張力）であって、長期鉛直荷重（自重、積載荷重など）によって生じる軸方向力を含まない。
純ラーメン骨組にあっては、地震時に発生する両側の梁のせん断力の差が累加して、各層の既存柱２１の付加軸力として現れる。
既存柱２１に生じる「補強前の柱付加軸力」は、制震構造部３が組み込まれるすべての既存柱２１について、補強前の既存骨組構造体２の状態において算定するのが好ましい。
なお、既存柱２１について、補強前の層間水平変形と補強前の柱付加軸力との復元力特性を線形型で表現したが、非線形型（たとえば、バイリニア、トリリニアなど）で構成しても良い。
【００２０】
＜耐震補強後＞
（３）第３ステップ
制震構造部３を組み込んだ補強後の既存骨組構造体２において、制震構造部３について、「補強後の層間水平変形」と、制震構造部３と連結している既存柱２１に作用する「補強後の柱付加軸力」に関する第二の復元力特性を構成する（図７、図８（ａ）参照）。
【００２１】
先ず、図７を参照して、補強後の制震構造部３から既存柱２１に作用する「補強後の柱付加軸力」について説明する。
制震構造部３は、補強柱３１と補強梁３２から成る正面視略矩形の枠状の補強骨組部の内部に、補強斜材３３とダンパ４からなる一対の斜材（ブレース材）によって正面視逆Ｖ字形のブレース構造を形成している。したがって、層間水平変形が発生すると、制震構造部３は減衰力としての水平力（せん断力）を負担するので、ラーメン骨組を構成している既存柱２１が負担する水平力（せん断力）が軽減される。
制震構造部３によって既存柱２１に作用する「補強後の柱付加軸力」とは、制震構造部３が負担している水平力（せん断力）ＱＱ（ｉ）によって、両側の既存柱２１に生じる柱付加軸力である。
図７の制震構造部３では、任意の層（ｉ層）の制震構造部３の補強斜材３３とダンパ４からなる斜材（ブレース材）の軸力ＢＣ（ｉ）の鉛直成分の軸方向力（圧縮力、引張力）と、上層（ｉ＋１層）の柱付加軸力Ｎ（ｉ＋１）を累加したものが、ｉ層の柱付加軸力Ｎ（ｉ）となる。
【００２２】
制震構造部３の「補強後の層間水平変形」と「補強後の柱付加軸力」に関する第二の復元力特性において、所定の柱付加軸力・減少開始変形点Ｂ１、Ｂ２とダンパ４のストロ−クエンドＣ１、Ｃ２との間の変形領域（層間水平変形）において、補強後の層間水平変形が増加するにつれて既存柱２１の補強後の柱付加軸力が、所定の柱付加軸力・減少勾配β１、β２で漸減する復元力特性を構成する（図８（ａ）参照）。
図８（ａ）を参照して、補強後の制震構造部３について、「補強後の層間水平変形」と、制震構造部３と連結している既存柱２１に作用する「補強後の柱付加軸力」に関する復元力特性を構成する方法について説明する。
図８（ａ）では、ある制震構造部３について、補強後の層間水平変形（横軸方向）と既存柱２１に作用する補強後の柱付加軸力（縦軸方向）との相関関係を、略六角形（図中のＡ１−Ｂ１−Ｃ１−Ａ２−Ｂ２−Ｃ２で示す六角形）の復元力特性を構成している。
図８（ａ）のＢ１、Ｂ２は、制震構造部３が負担する減衰力（水平力）が減少することによって既存柱２１に作用する補強後の柱付加軸力が減少しだす「柱付加軸力・減少開始変形点」を示し、Ｃ１、Ｃ２は、制震構造部３のダンパ４の「ストロ−クエンド」の点を示す。
制震構造部３の「柱付加軸力・減少開始変形点」Ｂ１、Ｂ２は、図５に示すダンパ４の「減衰力・減少開始変形点ＤＢ１、ＤＢ２」に対応し、制震構造部３の柱付加軸力・減少勾配β１、β２は、図５に示すダンパ４の減衰力・減少勾配α１、α２に対応し、制震構造部３の「ストロ−クエンド」Ｃ１、Ｃ２は、図５に示すダンパ４のＤＣ１、ＤＣ２にそれぞれ対応する。
本発明において制震構造部３の復元力特性を構成する際に、柱付加軸力・減少開始変形点Ｂ１、Ｂ２と、ストロ−クエンドＣ１、Ｃ２と、柱付加軸力・減少勾配β１、β２が重要な因子となる。
【００２３】
（４）第４ステップ
補強後の既存骨組構造体２において、各既存柱２１について、「補強後の層間水平変形」と「補強後の柱付加軸力」に関する第三の復元力特性を構成する（図８（ｂ）参照）。
補強前の各既存柱２１についての「補強前の層間水平変形」と「補強前の柱付加軸力」に関する第一の復元力特性（第２ステップ）と、補強後の各制震構造部３についての「補強後の層間水平変形」と、制震構造部３と連結している既存柱２１に作用する「補強後の柱付加軸力」に関する第二の復元力特性（第３ステップ）とを組み合わせて、補強後の各既存柱２１について、「補強後の層間水平変形」と「補強後の柱付加軸力」に関する第三の復元力特性が構成される。
【００２４】
図８（ｂ）では、制震構造部３と連結している既存柱２１について、補強後の層間水平変形（横軸方向）と補強後の柱付加軸力（縦軸方向）との相関関係を、略六角形（図中のＰ１−Ｍ１−Ｑ１−Ｐ２−Ｍ２−Ｑ２で示す六角形）の復元力特性を示す。
この補強後の復元力特性は、Ｍ１とＭ２を結ぶ傾斜した直線（第２ステップの線形の復元力特性に対応）に沿って所定の幅で傾斜した紡錘形に似た細長い略六角形を示す。
図８（ｂ）のＭ１、Ｍ２は、第２ステップの補強前の既存骨組構造体２の最大層間水平変形時に対応する点を示す。Ｐ１は第３ステップの柱付加軸力・減少開始変形点Ｂ１に対応し、Ｐ２は第３ステップの柱付加軸力・減少開始変形点Ｂ２に対応し、Ｑ１は第３ステップのＡ２、Ｑ２は第３ステップのＡ１にそれぞれ対応する。
【００２５】
第三の復元力特性において、制震構造部の所定の柱付加軸力・減少開始変形点に対応する点Ｐ１、Ｐ２と、補強前の既存骨組構造体２の最大層間水平変形時に対応する点Ｍ１、Ｍ２との間の変形領域において、既存柱において、補強後の柱付加軸力が補強前の柱付加軸力を超えないように構成している（図８（ｂ）参照）。
したがって、各層の既存柱２１において、補強後の柱付加軸力が補強前の柱付加軸力を超えないように、各層の制震構造部３の復元力特性を構成することによって、各層の既存柱２１は、補強後においても、「無・柱耐力補強構造」を構成している。
図８（ｂ）において、Ｐ１点からＭ１点の間の変形領域において変動する柱付加軸力の値Ｎ１がＭ１点の柱付加軸力の値ＦＮ１を超えない場合、及び、Ｐ２点からＭ２点の間の変形領域において変動する柱付加軸力の値Ｎ２がＭ２点の柱付加軸力の値ＦＮ２を超えない場合には、その既存柱２１ついて、補強後の柱付加軸力Ｎ１、Ｎ２が補強前の柱付加軸力ＦＮ１、ＦＮ２を超えないことになって、既存柱２１の部材断面補強を必要としない「無・柱耐力補強構造」を構成する。
ここで、柱付加軸力は、正負（圧縮力、引張力）の２種類があるので、ＦＮ１、ＦＮ２、Ｎ１、Ｎ２とはそれぞれ絶対値で比較するのが好ましい。
補強後の既存柱２１に生じる柱付加軸力Ｎ１、Ｎ２を、制震構造部３が組み込まれるすべての既存柱２１について、補強後の既存骨組構造体２の状態において算定するのが好ましい。
【００２６】
既存柱２１の「無・柱耐力補強構造」とは、既存柱２１の既存の部材断面のままで補強後の既存骨組構造体２の耐震性能を充足しうる柱構造であって、階高の全長に亘って部材断面耐力の耐震補強を必要としない構造をいう。
既存柱２１の「柱構造部材」としての部材断面耐力は、軸耐力（圧縮耐力、引張耐力）、曲げ耐力（軸力と曲げモーメントとによって決定される）、せん断耐力の３種類がある。
ここで、「無・柱耐力補強構造」における部材断面耐力は、柱付加軸力が関係する軸耐力、曲げ耐力をいう。
たとえば、軸耐力、曲げ耐力を補強する方法として、既存柱２１の断面を鋼製プレートで被覆する方法、増し打ち鉄筋コンクリートで被覆する方法などが有る。
図７に示すように、ｉ層の既存柱２１は階高（図７のｈで示す）において、柱・梁接合部（仕口部）の断面高さと、上下の柱・梁接合部の間の中間部に区画される。しかし、柱・梁接合部（仕口部）では、既存柱２１に平面視二方向から既存梁２２が接合されるので、既存柱２１の部材断面耐力の補強構造を構築することは困難である。
したがって、補強後において、階高の全長に亘って「部材断面耐力の耐震補強を必要としないこと」、すなわち、「無・柱耐力補強構造」を構成することは、既存の建物１を耐震補強によって耐震性能を高めて継続使用する可能性を著しく増大させるので、その技術的効果及び経済的効果は極めて高い。
【００２７】
なお、既存柱２１について、補強後の柱付加軸力Ｎ１、Ｎ２が補強前の柱付加軸力ＦＮ１、ＦＮ２を超える場合であっても、補強後の柱付加軸力Ｎ１、Ｎ２と長期鉛直荷重（自重、積載荷重など）によって生じる軸方向力とを合成した柱軸力と、最大層間水平変形時に対応する点Ｍ１、Ｍ２で生じる曲げモーメントによっても、既存柱２１の部材断面耐力が許容範囲以下であれば、既存柱２１の部材断面補強を必要としない。
【００２８】
既存骨組構造体２は、最下層に杭基礎６１を有する基礎構造部６を設けているが、最下層の既存柱２１において、補強後の柱付加軸力が、補強前の柱付加軸力より小さくなるように制震構造部３の復元力を構成することによって、杭の増し打ち補強を必要としない「無・増打ち杭補強構造」を構成することができる。
「無・増打ち杭補強構造」とは、既存の基礎構造部６の杭基礎６１のままで、補強後の既存骨組構造体２に対して要求される耐震性能を充足しうる基礎構造をいう。
杭の増し打ち補強は、地震時に既存の杭基礎６１に作用する柱軸力（圧縮力、引張力）が、杭の許容支持力、または、許容引張抵抗力を超えるときに、既存の杭基礎６１に近接して、新たな杭基礎６１を構築する補強工事をいう。
したがって、実際の既存建物において杭の増し打ち補強構造を構築することは極めて困難であるので、本発明の杭の増し打ち補強を必要としない「無・増打ち杭補強構造」を構成することができるのは、高層の既存建物を耐震補強する場合に極めて技術的効果及び経済的効果が高い。
特に、建物の塔状比（建物の最高高さ/建物の幅）が２を超えるような細長い正面形状を有する建物においても、既存骨組構造体２を制震構造部３によって耐震補強しても杭の増し打ち補強を必要としないので、その技術的効果は大きい。
【００２９】
図９、図１０に図１に示す建物１のはり間方向（Ｙ方向）についての弾性地震応答解析結果の一例をしめす。
図９、図１０において３つの解析ケースについて検討するが、ケース１は本発明による場合（図中、□印で示す）、ケース２は従来技術のオイルダンパを組み込んだ場合（図中、●印で示す）、ケース３は、制震装置の無い純ラーメン構造による場合）（図中、▲印で示す）を示す。
図９は、縦軸方向は層、横軸方向は柱付加軸力を示す。最下層（１層）における柱付加軸力を比較すると、ケース１（本発明）による柱付加軸力は、ケース２（従来のオイルダンパ）及びケース３（純ラーメン構造）の約７０％に低減している。
図１０は、縦軸方向は層、横軸方向は層間水平変形角（＝層間水平変形/階高）を示す。最下層（１層）における層間水平変形角を比較すると、ケース１（本発明）による層間水平変形角は、ケース２（従来のオイルダンパ）とほぼ同一であるが、ケース３（純ラーメン構造）の約７０％に低減している。
本発明は、補強後の既存骨組構造体２において、制震構造部３と連結している既存柱２１に作用する「補強後の柱付加軸力」を約７０％に低減する効果を発揮する。
【００３０】
図１１は、制震構造部３の変形例を示す。
変形例の制震構造部３と、図３に示す制震構造部３との相違点は、一対のダンパ４と横部材３４とを直線上の水平部材として構成して、一対の補強柱３１、３１の間を連結している。
一対の補強斜材３３、３３のみで正面視Ｖ字形の斜材（ブレース材）を形成し、一対の補強斜材３３、３３の交点は横部材３４の略中央部に接合されている。
本発明では、制震構造部３は、層間水平変形が発生すると減衰力としての水平（せん断力）を負担する構造であれば良いので、各種のブレース構造のみならず、間柱型構造でも良い。
【００３１】
次に、既存骨組構造体２を有する多層の建物１に制震構造部３を配設する耐震補強方法を説明する。
（１）先ず、制震構造部３を、補強柱３１と補強梁３２を備えた補強骨組部と、ダンパ４とによって構成する（図３参照）。
ダンパ４を、所定の減衰力・減少開始変形点ＤＢ１、ＤＢ２とストロ−クエンドＤＣ１、ＤＣ２との間の変形領域において、変形が増加するにつれて減衰力が所定の減衰力・減少勾配α１、α２で漸減するダンパ復元力を有するように構成する（図５参照）。
ダンパ４において、減衰力・減少開始変形点ＤＢ１、ＤＢ２を構成するように、２つのバイバス溝部４１ａ、４１ｂの所定の溝部長さ（図４（ａ）に示すＳ１の長さ）を設定する。
所定の減衰力・減少勾配α１、α２を構成するように、バイバス溝部４１ａ、４１ｂの溝部長さ、オイル移動能力に関係する溝部の断面大きさによって設定する。
（２）補強前の既存骨組構造体２において、大地震時に発生する各層の「最大層間水平変形」を設定する（第１ステップ）。
補強前の既存骨組構造体２において、既存柱２１について、「補強前の層間水平変形」と「補強前の柱付加軸力」に関する第一の復元力特性を構成する（第２ステップ、図６参照）。
制震構造部３を組み込んだ補強後の既存骨組構造体２において、制震構造部３について、「補強後の層間水平変形」と、制震構造部３と連結している既存柱２１に作用する「補強後の柱付加軸力」に関する第二の復元力特性を構成する（第３ステップ、図７、図８（ａ）参照）。
補強後の既存骨組構造体２において、各既存柱２１について、「補強後の層間水平変形」と「補強後の柱付加軸力」に関する第三の復元力特性を構成する（第４ステップ、図８（ｂ）参照）。
（３）既存骨組構造体２の相対向する既存柱２１とこれらの既存柱２１間に横架される上下の既存梁２２とによって囲まれた開口部に制震構造部３を配設した補強後の建物１の耐震性を地震応答解析によって確認する。
制震構造部３が連結している既存柱に作用する柱付加軸力を軽減することによって、既存柱は、補強後においても、無・柱耐力補強構造を構成することが解析上で確認することができる。
（４）補強柱３１と補強梁３２と補強斜材３３から成る補強骨組部とダンパ４とによって構成された制震構造部３を、既存骨組構造体２の相対向する既存柱２１、２１とこれらの既存柱間２１、２１に横架される上下の既存梁２２、２２とによって囲まれた開口部に取り付ける。
【００３２】
以上、実施例を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で適宜、付加、変形等なし得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（ａ）は建物１の補強前の平面図、（ｂ）は建物１の補強後の平面図である。
【図２】図１（ｂ）の１Ａ−１Ａ線断面図であって、補強後の既存骨組構造体２の側面図である。
【図３】制震構造部３の正面図である。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）はダンパ４の縦断面図である。
【図５】ダンパ４のダンパ復元力を示す説明図である。
【図６】補強前の既存柱２１に関する、「補強前の層間水平変形」と「補強前の柱付加軸力」に関する第一の復元力特性を示す説明図である。
【図７】補強後の制震構造部３から既存柱２１に作用する「補強後の柱付加軸力」を示す説明図である。
【図８】（ａ）は補強後の制震構造部３に関する、「補強後の層間水平変形」と既存柱２１に作用する「補強後の柱付加軸力」に関する第二の復元力特性、（ｂ）は既存柱２１に関する補強後の層間水平変形（横軸方向）と補強後の柱付加軸力（縦軸方向）の第三の復元力特性を示す説明図である。
【図９】建物１のはり間方向についての弾性地震応答解析結果（柱付加軸力）である。
【図１０】建物１のはり間方向についての弾性地震応答解析結果（層間水平変形角）である。
【図１１】制震構造部３の変形例を示す正面図である。
【図１２】従来技術のオイルダンパの減衰力・変位に関する復元力特性である。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・建物
２・・・既存骨組構造体
３・・・制震構造部
４・・・ダンパ
６・・・基礎構造部
２１・・・既存柱
２２・・・既存梁
３１・・・補強柱
３２・・・補強梁
３３・・・補強斜材
４０・・・シリンダ体
４１ａ、４１ｂ・・・バイバス溝部  
４２・・・ロッド体  
４３・・・ピストン
４４ａ、４４ｂ・・・バルブ    
４７ａ、４７ｂ・・・オイルタンク
４８・・・取付部
６１・・・杭基礎
６２・・・基礎梁
α１、α２・・・減衰力・減少勾配
β１、β２・・・柱付加軸力・減少勾配
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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