(57)【要約】【課題】  部材を軽量化させることで施工性を向上させ、しかも製造コストを低減させるようにした。【解決手段】  建築物 を構成する梁２と 柱３ で囲まれた構面Ｒ において、互いに直交する長方形鋼板をコンクリートで被覆してなるユニット補強体５を備えている。ユニット補強体５を複数組み合わせ、接合ユニット６によって構面Ｒ内に形成される枠体４とユニット補強体５とが接合させて、構面Ｒ内に斜め格子状をなす耐震補強体１を構築する。隣り合うユニット補強体５、５は、各先端部に形成した切欠部同士を係合させてボルト接合する。【選択図】      図１
2006322160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物を構成する柱と梁で囲まれた構面内に構築される耐震補強構造であって、
互いに交差する鋼材をコンクリートで被覆してなるユニット補強体を備え、
前記ユニット補強体を複数組み合わせて、前記構面内に斜め格子状をなす耐震補強体を構築することを特徴とする建築物の耐震補強構造。
【請求項２】
前記ユニット補強体には、先端部にボルト孔が形成された切欠部が設けられ、
隣り合う前記ユニット補強体の前記切欠部同士を係合させてボルト接合させることを特徴とする請求項１に記載の建築物の耐震補強構造。
【請求項３】
前記構面内に形成される枠体と、前記ユニット補強体とを接合する接合ユニットが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の建築物の耐震補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物における柱と梁で囲まれた構面内に構築される耐震補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、既存建築物の耐震補強において、柱と梁に囲まれた構面内に耐震壁を構築し、既存建築物の保有水平耐力の増大を図ることが行われている。その構造としては、構面の対角線方向に、軽量で施工性に優れる鉄骨ブレースを設ける方法が多く採用され、建築物の水平方向に作用する力（水平力）を鉄骨ブレースに負担させることができ、建築物を地震に強い構造に補強できる効果がある。しかし、鉄骨ブレースは、負担する水平力が大きくなると、軸方向に圧縮力がかかり、たわみが生じて鉄骨ブレースの保有水平耐力が低下するという問題があった。
このような問題を改善し、鉄骨ブレースと同等以上の耐震性を得られる構造として、例えば特許文献１に提案されている耐震ブロックがある。
特許文献１は、構面内に、鋼板を内蔵させた菱形のプレキャストコンクリートからなる耐震ブロックを組み合わせることにより、斜め格子状の耐震補強構造を構築するものである。この耐震ブロックは、外径をなす菱形の４辺を互いに斜め方向に位置させて配置される。この構造によると、菱形状の耐震ブロックがユニット化されているため、予め工場などで製作しておくことができ、施工を簡略化させることができる。
【特許文献１】特許第２９８６７５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の耐震補強構造では、耐震ブロック単体の外径が大きく重量が重くなるため、施工の際にハンドリングがしにくいなど取り扱いが困難であるという欠点がある。
また、耐震ブロックに内蔵される鋼板は、製作時に菱形に切り出されることになるため、材料の歩留まりが悪く、さらに製造コストが割高になるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、部材の軽量化を図ることで施工性を向上させ、しかも製造コストを低減させるようにした建築物の耐震補強構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る建築物の耐震補強構造では、建築物を構成する柱と梁で囲まれた構面内に構築される耐震補強構造であって、互いに交差する鋼材をコンクリートで被覆してなるユニット補強体を備え、ユニット補強体を複数組み合わせて、構面内に斜め格子状をなす耐震補強体を構築することを特徴としている。
本発明では、互いに交差してなる鋼材を内蔵させてなるユニット補強体を構面内で複数組み合わせて配設し、斜め格子状の耐震補強体を構築することができる。これにより、従来の鉄骨ブレースと同等の耐力を確保することができるうえ、耐震補強体には開口が形成されるため、構面は完全に遮へいされずに採光、眺望、通風などを確保することができる。
また、ユニット補強体を構成する外形を例えば十字型の交差させた形状とすることで、ユニット補強体単体の重量を、従来技術の菱形をなすプレキャスト部材と比較して軽量化させることができる。このため、施工の際のハンドリングなど取り扱いがよくなり、施工性を向上させることができる。さらに、ユニット補強体に内蔵される鋼材は、同形状をなす所定の寸法からなる部材を使用できることから、製造過程における部材の歩留まりが良く、製造コストを低く抑えることができる。
【０００６】
また、本発明に係る建築物の耐震補強構造では、ユニット補強体には、先端部にボルト孔が形成された切欠部が設けられ、隣り合うユニット補強体の切欠部同士を係合させてボルト接合させることが好ましい。
本発明では、ユニット補強体の切欠部を係合させてボルト接合することにより、複数のユニット補強体同士を容易に接合することができ、組み立てにおける作業を簡略化させることができる。
【０００７】
また、本発明に係る建築物の耐震補強構造は、構面内に形成される枠体と、ユニット補強体とを接合する接合ユニットが設けられていることが好ましい。
本発明では、ユニット補強体は、ユニット化された接合ユニットを介して枠体に接合することができる。所定の外形をなしユニット化された接合ユニットを使用することで、施工を簡略化させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の建築物の耐震補強構造によれば、ユニット補強体を構成する外形を、十字型などの交差させた形状とすることでユニット補強体単体の重量を、従来技術の菱形をなすプレキャスト部材と比較して軽量化させることができる。このため、施工の際のハンドリングなど取り扱いがよくなり、施工性を向上させることができる。
さらに、ユニット補強体に内蔵される鋼材は、同形状をなす所定の寸法からなる部材を使用できることから、製造過程における部材の歩留まりが良く、製造コストを低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態による建築物の耐震補強構造について、図１乃至図５に基づいて説明する。
図１は実施の形態による斜め格子状を構成する耐震補強構造を示す立面図、図２は図１に示すユニット補強体における接合状態の詳細を示す拡大図、図３は実施の形態において使用するユニット補強体を示す図であり、（ａ）は立面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線断面図、図４はユニット補強体に内蔵される十字型鋼板を示す図であり、（ａ）は立面図、（ｂ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ線断面図、図５は接合ユニットを示す図であり、（ａ）は第一接合ユニットの図、（ｂ）は第二接合ユニットの図である。
【００１０】
図１に示すように、本実施の形態による耐震補強体１が接合される梁２、２および柱３、３の夫々の構面Ｒ側には、鉄骨４ａを内蔵して、その周囲にコンクリート２０を打設させた枠体４が取り付けられている。そして、耐震補強体１は、この枠体４に接合され、構面Ｒ内で斜め格子状に配設されている。
【００１１】
図１及び図２に示すように、耐震補強体１は、十字型を形成し構面Ｒ内に複数配設されているユニット補強体５、ユニット補強体５と枠体４の鉄骨４ａとを連結して接合させる接合ユニット６とから構成されている。
図３に示すように、本ユニット補強体５は、十字の形をした十字型鋼板７をコンクリート８で被覆したプレキャストコンクリートのユニット構造体である。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、十字型鋼板７は、長方形鋼板７１、７２（鋼材）を夫々の中央で互いに直交させて配置させ、その中央で高力ボルト９によって接合されている。十字型鋼板７の各先端部には、ボルト孔７１ａ、７２ａが形成されている。そして、図３に示すように、十字型鋼板７の周囲には、長方形鋼板７１、７２の各長手方向にそれぞれ主筋１０が配設され、さらに主筋群１０…をせん断補強筋１１が巻装している。
【００１２】
また、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ユニット補強体５の各先端部５ａには、コンクリート８を厚さ方向で中心まで切り欠いた断面Ｌ型の切欠部１２が形成され、ボルト孔７１ａ、７２ａを形成した十字型鋼板７を露出させている。
図２に示すように、切欠部１２が設けられたユニット補強体５の各先端部５ａにも、ボルト孔７１ａ、７２ａ（図３参照）と同軸、同径で、厚さ方向に貫通したボルト孔５ｂが形成されている。
図２に示すように、ユニット補強体５は、十字をなす各長手方向を、構面Ｒ内で梁２や柱３に対して斜め４５°となるように位置させて、隣り合う先端部５ａ、５ａの切欠部１２、１２同士を、各ボルト孔５ｂ、５ｂの位置を合わせるように対面させて係合させ、高力ボルト９によって締結することで、斜め格子状をなす耐震補強体１が構成されている。
【００１３】
図２に示すように、接合ユニット６は、Ｌ型鋼板１３をコンクリート８で被覆したプレキャストコンクリートからなる第一接合ユニット６１と、同じく棒形鋼板１４を内蔵した第二接合ユニット６２とからなる。
図５（ａ）に示すように、第一接合ユニット６１は、両先端部６１ａ、６１ａでＬ型鋼板１３をコンクリート８から露出させ、ボルト孔６１ｃを形成した第一接続部１５ａを有し、Ｌ字の屈折部６１ｂでＬ型鋼板１３をコンクリート８から露出させ、ボルト孔６１ｃを形成した第二接続部１５ｂを有している。
図５（ｂ）に示すように、第二接合ユニット６２は、一端６２ａにボルト孔６２ｃを形成した第一接合部１６ａを有し、他端６２ｂにボルト孔６２ｃを形成した第二接合部１６ｂを有している。
【００１４】
図２、図５に示すように、第一接合ユニット６１は、枠体４の周部４ｂにおいて、第一接合部１５ａ、１５ａを枠体４側に位置する２つのユニット補強体５の各先端部５ａ、５ａに形成された切欠部１２、１２に接合させ、第二接合部１５ｂを枠体４に接合させている。
一方、第二接合ユニット６２は、枠体４の角部４ｃにおいて、第一接合部１６ａをユニット補強体５の先端部５ａの切欠部１２に接合させ、第二接合部１６ｂを枠体４の角部４ｃに接合させている。なお、これらの接合は全て高力ボルト９を使用する。なお、接合ユニット６と枠体４の鉄骨４ａとの接合位置は、任意であることから、構面Ｒの大きさに応じて、適宜この接合位置を調整して取り付けることができる。
【００１５】
次に、上述した構成からなる耐震補強体１の施工方法について説明する。
先ず、図１に示すように、耐震補強体１が接合される梁２、２および柱３、３の構面Ｒ側に枠体４に内蔵される鉄骨４ａをセットし、スタッドボルト１７を介して梁２、２および柱３、３に固定する。
次いで、図２に示すように、予め工場等で製作したユニット補強体５を構面Ｒ内に配設し、ユニット補強体５、５相互の切欠部１２、１２を対面させるように突き合わせて、両者のボルト孔５ｂ、５ｂに高力ボルト９を挿通させて締結する。そして、組み立てられた複数のユニット補強体５の先端部５ａは、第一接合ユニット６１と第二接合ユニット６２を介して枠体４の鉄骨４ａに、高力ボルト９で接合する。なお、ボルト接合後は、ボルト孔５ｂにモルタル等を充填して塞いでおくことで、とくに表面仕上げを施す作業を省略できる。そして、鉄骨４ａとその周囲に配筋された鉄筋１８と共にコンクリート２０が打設されて枠体４が構築され、枠体４と耐震補強体１とが一体となった耐震補強構造が構築される。このように構築された斜め格子状の耐震補強体１には、図１に示す複数の開口１９が形成されることになる。
【００１６】
上述した本実施の形態による建築物の耐震補強構造では、ユニット補強体５及び接合ユニット６を構面Ｒ内で組み合わせて配設することにより、斜め格子状を構成する耐震補強体１を構築することができ、従来の鉄骨ブレースと同等の耐力を確保することができる。そして、耐震補強体１には開口１９が形成されることから、構面Ｒは完全に遮へいされずに採光、眺望、通風などを確保することができる。
また、本実施の形態による建築物の耐震補強構造では、ユニット補強体５を構成する外形を直交させた十字型とすることで、ユニット補強体５単体の重量を、例えば従来技術の菱形をなすプレキャスト部材と比較して略１／２程度に軽量化させることができる。このことから、施工の際のハンドリングなど取り扱いがよくなり、施工性を向上させることができる。
さらに、ユニット補強体５に内蔵される長方形鋼板７１、７２は、同形状をなす所定の寸法からなる部材を使用できることから、製造過程における部材の歩留まりが良く、製造コストを低く抑えることができる。
【００１７】
以上、本発明による建築物の耐震補強構造の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態ではユニット補強体５を中央で直交させた十字型としているが、必ずしも十字型の形状に限定されることはなく、例えば鋭角又は鈍角で斜めに交差させた形状のユニット補強体５であってもかまわない。そして、ユニット補強体５に内蔵される長方形鋼板７１、７２についても、この形状の鋼材に限定されることはなく、例えばＬ型鋼やＨ型鋼などの鋼材であってもよい。
また、耐震補強体１に使用するコンクリート８を軽量コンクリートとすることで、さらなる軽量化を図ってもよい。
さらに、実施の形態による耐震補強体１に内蔵される鋼板７、１３、１４を低降伏点鋼板としてもよい。そして、被覆されているコンクリート８と低降伏点鋼板とを分離して非固着状態とすることでダンパー機能を保有させ、低降伏点鋼板が先行降伏して地震エネルギーを吸収するようにすることで、耐震補強体１による制震効果を向上させるようにしてもよい。
また、実施の形態ではユニット相互の結合は高力ボルト９によっているが、予めユニット相互を貫通する貫通孔を設けておき、組み立て時にこの貫通孔にＰＣ鋼棒などを挿入して緊張し、一体化を図ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態による斜め格子状を構成する耐震補強構造を示す立面図である。
【図２】図１に示すユニット補強体における接合状態の詳細を示す拡大図である。
【図３】実施の形態において使用するユニット補強体を示す図であり、（ａ）は立面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線断面図である。
【図４】ユニット補強体に内蔵される十字型鋼板を示す図であり、（ａ）は立面図、（ｂ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】接合ユニットを示す図であり、（ａ）は第一接合ユニットの図、（ｂ）は第二接合ユニットの図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  耐震補強体
２  梁
３  柱
４  枠体
５  ユニット補強体
５ｂ  ボルト孔
６  接合ユニット
７  十字型鋼板
７１、７２  長方形鋼板（鋼材）
８  コンクリート
９  高力ボルト
１２  切欠部
Ｒ  構面
【図１】
2006322160.tif 000003
【図２】
2006322160.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006322160.tif 000006
【図５】
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