(57)【要約】      （修正有）【課題】増設したダンパーに層間変位以上の変形を生じさせてエネルギー吸収効率を大幅に向上させることができる既存建物の制振改修方法を提供する。【解決手段】既存建物の同一スパン内に位置するＲＣ造の梁２ａを複数階にわたって中央部分において切断する工程と、一の階４ａにおいて左の柱と、柱に接続された上下の梁２ａとの間に壁を増設して壁梁５を構築するとともに、一の階４ａの２階上方の階４ｂにおいて右の柱と、柱に接続された上下の梁２ｂとの間に壁を増設して壁梁５を構築する工程と、一の階４ａの壁梁５における上の梁２ａの切断端部の上面と、２階上方の壁梁５における下の梁２ｂの切断端部の下面との間にダンパー７を設置して上下の壁梁５を連結する工程とを備えてなる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＣ造の梁によって架構が構築された既存建物の耐震改修方法であって、
同一スパン内に位置する上記梁を複数階にわたって中央部分において切断する工程と、一の階において左右の柱の一方と当該柱に接続された上下の上記梁との間に壁を増設して壁梁を構築するとともに、上記一の階の２階上方の階において上記左右の柱の他方と当該柱に接続された上下の上記梁との間に壁を増設して壁梁を構築する工程と、上記一の階の上記壁梁における上記上の梁の切断端部の上面と、上記２階上方の上記壁梁における上記下の梁の切断端部の下面との間にダンパーを設置して上下の上記壁梁を連結する工程とを備えてなることを特徴とする既存建物の制振改修方法。
【請求項２】
上記複数階における上記梁を、それぞれ上記ダンパーが鉛直に設置可能となる位置において切断することを特徴とする請求項１に記載の既存建物の制振改修方法。
【請求項３】
上記上下の梁が床スラブを支持していない区画において、当該上下の上記梁を切断することを特徴とする請求項１または２に記載の既存建物の制振改修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＣ梁によって架構が構築された既存建物における制振性能を向上させるための既存建物の制振改修方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、十分な制振対策が施されていない既存の建物に対して、地震時に発生する架構の変形を抑制するために、新たに当該架構面内に制振手段を増設する各種の制振改修工法が開発されている。
【０００３】
このような制振改修工法のうち、一般的な制振改修方法としては、下記特許文献１に見られるような、左右の柱と上下の梁からなる架構において、一端が上の梁に支持され他端が下の梁方向に伸びるブレースを設け、このブレースの他端と下の梁との間にダンパーを水平に設置して、上下の梁の相対水平変位によってダンパーを作動させる制振補強構造が知られている。
【０００４】
しかしながら、上記従来の制震補強構造にあっては、層間の水平方向の変位のみを吸収するものであるため、エネルギー吸収効率が低いという問題点があった。加えて、既存の建物におけるＲＣ造の架構は、上記ダンパー取付部から地震時に作用する大きな応力に耐える強度に設計されていないために、別途上記梁のダンパー取付部の周囲に大掛かりな補強を施工する必要があった。
【０００５】
これに対して、下記特許文献２においては、梁部材の長さ方向の一部を切断し、この切断部分の端部間に低降伏要素たるリンク部材を接合した建物の制振構造が提案されている。この制振構造によれば、地震時に梁部材の切断部分に生じる水平方向および鉛直方向の変位に対して、上記リンク部材が変形して地震エネルギーを吸収することにより、柱と梁部材との接合部に作用する応力を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２８１１７１号公報
【特許文献２】特許第３１７１０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の制振構造を既存建物の制振改修方法に適用した場合には、既存建物の梁部材の梁せいが、他の一般的な建物の梁部材と同程度であって、大きなせん断力を負担することができないために、耐震性の大幅な向上を期待することができないという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、増設したダンパーに層間変位以上の変形を生じさせてエネルギー吸収効率を大幅に向上させることができるとともに、梁の周囲に大掛かりな補強を施す必要が無い既存建物の制振改修方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ＲＣ造の梁によって架構が構築された既存建物の耐震改修方法であって、同一スパン内に位置する上記梁を複数階にわたって中央部分において切断する工程と、一の階において左右の柱の一方と当該柱に接続された上下の上記梁との間に壁を増設して壁梁を構築するとともに、上記一の階の２階上方の階において上記左右の柱の他方と当該柱に接続された上下の上記梁との間に壁を増設して壁梁を構築する工程と、上記一の階の上記壁梁における上記上の梁の切断端部の上面と、上記２階上方の上記壁梁における上記下の梁の切断端部の下面との間にダンパーを設置して上下の上記壁梁を連結する工程とを備えてなることを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、一の階とは、壁梁を構築する複数の階のうち、最上階を除く任意の階を指すものである。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記複数階における上記梁を、それぞれ上記ダンパーが鉛直に設置可能となる位置において切断することを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記上下の梁が床スラブを支持していない区画において、当該上下の上記梁を切断することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１〜３のいずれかに記載の発明によれば、中央部分で切断された上下の梁と柱とが増設した壁によって一体化された壁梁は、大きな耐力と剛性を備えているとともに、切断部側の端部が自由端になっているため、地震時には、層間変形に追従する際に、せん断変形ではなく剛体的に回転することになる。
【００１４】
そして、この耐震改修方法においては、上記壁梁を、高さ方向に左右の柱側から交互に配置するとともに、上下方向に隣接する壁梁の上記端部同士を鉛直方向に配置したダンパーによって連結しているために、地震時における上記壁梁の回転によってダンパーに層間変位以上の変形を生じさせることができ、エネルギーの吸収効率を大幅に高めることが可能になる。
【００１５】
しかも、上記壁梁は、剛性が高いために、大容量のダンパーを設置することが可能になる。この結果、少ない数のダンパーによって、地震時における耐震性を大幅に向上させることができるとともに、上記壁梁は、上下の梁を増設の壁で一体化することによってダンパー取付部の耐力および剛性が大幅に上昇しているために、周囲に大掛かりな補強を施工する必要が無い。
【００１６】
なお、既存建物の梁を切断するに際しては、ダンパーによるエネルギー吸収効率を高める観点から、請求項２に記載の発明のように、上記ダンパーが鉛直に設置可能となるように複数階における梁を切断すること、具体的には、一の階における壁梁の先端部分と、その上方の階の壁梁の先端部分とが、鉛直方向に重複するように梁を切断することが好ましい。
【００１７】
また、既存建物の梁を切断する場合に、当該梁によって支持されている床スラブを切断・解体するために相応の手間を要することになるために、請求項３に記載の発明のように、吹き抜け内等の梁が床スラブを支持していない区画において当該梁を切断すれば、施工が一層容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態における既存建物の改修前の架構を示す平面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１の改修後の架構を示す平面図である。
【図４】図３の正面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線視図である。
【図６】（ａ）は図５のＢ−Ｂ線視図、（ｂ）は図５のＣ−Ｃ線視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における改修後の架構を示す平面図である。
【図８】図７の縦断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態における改修後の架構を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図１〜図６に基づいて、本発明に係る既存建物の制振改修方法の第１の実施形態について説明する。
この制振改修方法は、図１および図２に示すような鉄筋コンクリート（ＲＣ）造の柱１および梁２によって架構が構築された既存建物の制振改修に適用したもので、この制振改修方法においては、先ず図３〜図６に示すように、梁２を中央部分において切断する（切断工程）とともに、当該梁２の周辺のスラブ３との縁切り３ａを行う。
【００２０】
この際に、図４に示すように、ある階（一の階）４ａにおける上下の梁２を、図中左側の柱１に接続された梁２ａが図中右側の柱１に接続された梁２ｂよりも長くなる位置において切断するとともに、当該階４ａの２階上方の階４ｂにおける上下の梁２を、図中右側の柱１に接続された梁２ｂが図中左側の柱１に接続された梁２ａよりも長くなる位置において切断する。
【００２１】
さらに、上記階４ｂの２階上方の階４ｃにおいては、上記階４ａと同様に図中左側の柱１に接続された梁２ａが図中右側の柱１に接続された梁２ｂよりも長くなる位置において切断する。このようにして、左右の柱１に接続された梁２ａ、２ｂが、２階おきに交互に長くなるように切断する。
【００２２】
これにより、上記階４ａ、４ｂ、４ｃにおける上の梁２ａ、２ｂの切断端部と、下の梁２ａ、２ｂの切断端部とが、鉛直方向に重複する。なお、切断された梁２ａ、２ｂの間には、相対的な鉛直方向の変位が可能となる長さ寸法の間隙を形成しておく。
【００２３】
次いで、上記階４ａ、４ｂ、４ｃにおける長く切断された梁２ａ、２ｂと、当該梁２ａ、２ｂが接続されている柱１との間に、壁を増設して壁梁５を構築する（壁梁の構築工程）。この際に、各壁梁５の先端部分に、複数本（図では６本）のＰＣ鋼棒６を埋設するとともに、これらＰＣ鋼棒６の上下端部を上下の梁２ａ、２ｂを貫通させて梁２ａ、２ｂ上に突出させておく。
【００２４】
そして次に、梁２ａ、２ｂ上に敷モルタル８ａを介してベースプレート８を設置し、その孔部にＰＣ鋼棒６の端部を挿通させてナット９を締め付けることにより、当該ベースプレート８を梁２ａ、２ｂ上に固定する。
【００２５】
そして、上下に対向する壁梁５の上の梁２ａ、２ｂ上ベースプレート８と、下の梁２ａ、２ｂ上のベースプレート８とに、鉛直方向に配置したダンパー７の両端部を取り付けることにより上下の壁梁５を連結する（壁梁の連結工程）。
【００２６】
以上の構成からなる既存建物の制振改修方法によれば、梁２を中央部分で切断し、切断された上下の梁２ａ、２ｂと柱１の間に壁を増設して構築した壁梁５は、上下に強度の大きい梁２ａ、２ｂが一体化されているために大きな耐力と剛性を備えているとともに、切断部側の端部が自由端になっている。このため、地震時に生じる層間変形に追従する際に、せん断変形ではなく剛体的に回転して上記端部が上下方向に変位することになる。
【００２７】
そして、この耐震改修方法においては、壁梁５を、高さ方向に左右の柱１側から交互に配置するとともに、上下方向に隣接する壁梁５の端部同士を鉛直方向に配置したダンパー７によって連結しているために、地震時に壁梁５の回転による端部の上下変位によってダンパー７に層間変位以上の変形を生じさせてエネルギーの吸収効率を大幅に高めることが可能になる。
【００２８】
しかも、壁梁５は剛性が高いために、大容量のダンパー７を設置することができる。この結果、少ない数のダンパー７によって、地震時における耐震性を大幅に向上させることができるとともに、壁梁５は、上下の梁２ａ、２ｂを増設の壁で一体化することによってダンパー取付部の耐力および剛性が大幅に上昇しているために、周囲に補強を施工する必要が無い。
【００２９】
加えて、既存建物の梁２を切断するに際して、ダンパー７が鉛直に設置可能となるように、一の階４ａにおける壁梁５の先端部分と、その上方の階４ｂ、４ｃの壁梁５の先端部分とが、鉛直方向に重複する位置において切断しているために、ダンパー７によるエネルギー吸収効率を高めることができる。
【００３０】
図７および図８は、本発明係る既存建物の制振改修方法の第２の実施形態を示すもので、図１〜図４に示したものと共通する構成部分については、同一符号を付してその説明を簡略化する。
【００３１】
この制振改修方法は、梁２を切断するに際して、エレベータ２０の裏側の梁２を切断して同様の壁梁５を構築するとともに、上下の壁梁５において対向する梁２ａ、２ｂをダンパー７によって連結したものである。
【００３２】
この制振改修方法によれば、第１の実施形態に示したものと同様の効果が得られることに加えて、エレベータ室２１は完全な吹き抜け空間であってスラブが無く、かつエレベータ２０の裏側の梁２はスラブ３の一端部を支承している場合が多いために、当該スラブ３との縁切り３ａを行ってスラブ３の端部を支承する新設の梁２２を増設することにより、梁２の周囲のスラブ３との縁切り３ａや除去作業の簡略化を図ることができる。
【００３３】
図９は、本発明の第３の実施形態を示すもので、この改修方法は、既存建物において上下の梁が床スラブを支持していない区画において、当該上下の上記梁を切断するものである。
【００３４】
すなわち、図９に示すように、この既存建物は、中央部に吹き抜け１０が形成され、この吹き抜け１０の外周に内廊下１１を介して専有部１２が配置されたもので、制振改修するに際しては、床スラブの無い吹き抜け１０に横架された梁２を上下階にわたって切断する。
【００３５】
次いで、切断した上下の梁２ａ、２ｂと柱１との間に壁を増設して一体化された壁梁５を構築する。なお、上下の壁梁５の先端部分同士をダンパー７によって連結する等の他の構成については、図１〜図６に示したものと同様である。
【００３６】
第３の実施形態の制振改修方法によっても、第１の実施形態に示したものと同様の効果を得ることができるとともに、さらに梁２が床スラブを支持していない吹き抜け内において既存の梁２を切断しているために、床スラブ３を切断・解体するための手間を省くことができ、施工の一層の簡易化を図ることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  柱
２  梁
２ａ、２ｂ  切断された梁
３  床スラブ
４ａ、４ｂ、４ｃ  階
５  壁梁
７  ダンパー
【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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