(57)【要約】【課題】施工が簡易な既存建築物の耐震補強構造を提供する。【解決手段】床上鋼板と、前記床上鋼板に対応する床下鋼板（７Ａ、７Ｂ）と、隣接する梁２の側面間に配置される鉄筋と、床３の下面と前記床下鋼板の上面との間において柱と梁２との接合部を囲むように配置される側面鋼板１１と、前記柱を所定の隙間をあけた状態で囲むように配置される中間バンド（１２Ａ、１２Ｂ）と、前記柱を所定の隙間をあけた状態で囲むように配置される柱下バンド（１４Ａ、１４Ｂ）と、前記中間バンドと前記柱下バントとの間に、柱１を囲むように配置される柱用補強部材（１６Ａ、１６Ｂ）とを備え、前記柱、梁２、及び床３と、前記床上鋼板、前記床下鋼板、前記鉄筋、側面鋼板１１、前記中間バンド、前記柱下バンド、及び前記柱用補強部材とが、前記床上鋼板の充填材注入口から注入される充填材によって接着されている既存建築物の耐震補強構造。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床の柱周辺の所定位置に充填材注入用貫通孔をあけ、前記床の上面の前記柱周辺の所定領域を斫り、前記充填材注入用貫通孔に対応する充填材注入口が設けられている床上鋼板を前記床の上面の斫った領域に配置する工程と、
前記床を支持する梁の下面から垂直下方向に所定の間隔離れた位置に前記床上鋼板に対応する床下鋼板を配置する工程と、
隣接する前記梁の側面間に鉄筋を配置する工程と、
前記床の下面と前記床下鋼板の上面との間において前記柱と前記梁との接合部を囲むための側面鋼板を配置する工程と、
前記床下鋼板の下面に上面が接する位置で前記柱を所定の隙間をあけた状態で囲む中間バンドを配置する工程と、
下面が前記床よりも１階下の床の上面の斫った領域に配置される他の床上鋼板の上面と同一平面になる位置又は下面が前記床よりも１階下の床の上面の斫った領域に配置される他の床上鋼板の上面を含む平面から所定の間隔離れた位置で前記柱を所定の隙間をあけた状態で囲む柱下バンドを配置する工程と、
前記中間バンドと前記柱下バントとの間に、前記柱を囲む柱用補強部材を配置する工程と、
配置が完了した後に、充填材を前記充填材注入口から注入する工程を備えることを特徴とする既存建築物の耐震補強方法。
【請求項２】
前記柱用補強部材が、前記柱のコーナー部分に配置されるコーナー部材と、前記コーナー部材同士を連結するための連結板部材とを有する請求項１に記載の既存建築物の耐震補強方法。
【請求項３】
前記柱用補強部材が、２つの断面がコの字形状である板部材を有する請求項１に記載の既存建築物の耐震補強方法。
【請求項４】
柱周辺の所定位置に充填材注入用貫通孔があけられ、上面の前記柱周辺の所定領域が斫られた床の斫った領域に配置され、前記充填材注入用貫通孔に対応する充填材注入口が設けられている床上鋼板と、
前記床上鋼板に対応し、前記床を支持する梁の下面から垂直下方向に所定の間隔離れた位置に配置される床下鋼板と、
隣接する前記梁の側面間に配置される鉄筋と、
前記床の下面と前記床下鋼板の上面との間において前記柱と前記梁との接合部を囲むように配置される側面鋼板と、
前記床下鋼板の下面に上面が接する位置で前記柱を所定の隙間をあけた状態で囲むように配置される中間バンドと、
下面が前記床よりも１階下の床の上面の斫った領域に配置される他の床上鋼板の上面と同一平面になる位置又は下面が前記床よりも１階下の床の上面の斫った領域に配置される他の床上鋼板の上面を含む平面から所定の間隔離れた位置で前記柱を所定の隙間をあけた状態で囲むように配置される柱下バンドと、
前記中間バンドと前記柱下バントとの間に、前記柱を囲むように配置される柱用補強部材とを備え、
前記柱、前記梁、及び前記床と、前記床上鋼板、前記床下鋼板、前記鉄筋、前記側面鋼板、前記中間バンド、前記柱下バンド、及び前記柱用補強部材とが、前記充填材注入口から注入される充填材によって接着されていることを特徴とする既存建築物の耐震補強構造。
【請求項５】
前記柱用補強部材が、前記柱のコーナー部分に配置されるコーナー部材と、前記コーナー部材同士を連結するための連結板部材とを有する請求項４に記載の既存建築物の耐震補強構造。
【請求項６】
前記柱用補強部材が、２つの断面がコの字形状である板部材を有する請求項４に記載の既存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、既存建築物の耐震性を向上させる既存建築物の耐震補強方法及び耐震補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
昭和５６年の改正建築基準法の施行以降に建築された建築物については概ね耐震性が確保されているが、昭和５６年の改正建築基準法の施行前に建築された建築物については耐震性が不十分なものが多い。実際、阪神・淡路大震災で大きな被害を受けた建築物の大半は昭和５６年の改正建築基準法の施行前に建築された建築物であり、昭和５６年の改正建築基準法の施行以降に建築された建築物には大きな被害が少なかったとの報告がある。
【０００３】
阪神・淡路大震災の教訓から、官公庁は、昭和５６年の改正建築基準法の施行前に建築された公共建築物に対して耐震診断とその診断結果に応じた耐震補強を実施して、地震による被害を未然に減らす対策を進めている。例えば、文部科学省は、公立学校施設の耐震化を推進している。
【０００４】
また、民間の既存建築物の耐震化を促進するため、各自治体は、民間の既存建築物の耐震診断や耐震補強に関する助成制度を設けている。
【０００５】
このような事情から、既存建築物の耐震性を向上させる既存建築物の耐震補強方法が各種提案されている。例えば、特許文献１で提案されている既存建築物の耐震補強方法は、既存建物の架構を構成する柱の外周に、補強材を、前記柱の上下端に位置する梁と離間させた状態で巻き付け、前記補強材と前記梁との間に高強度モルタルを打設し、前記柱および梁によって囲まれた開口部に、耐震要素を増設するとともに、前記耐震要素と前記補強材との間を接合するという方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１５４６５１号公報（第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１で提案されている既存建築物の耐震補強方法は、柱および梁によって囲まれた開口部に耐震要素を増設するため、補強工事の施工範囲が広範囲に及んでしまい、工事が大がかりになるという問題を有していた。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑み、施工が簡易な既存建築物の耐震補強方法及び耐震補強構造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】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明に係る既存建築物の耐震補強方法は、床の柱周辺の所定位置に充填材注入用貫通孔をあけ、前記床の上面の前記柱周辺の所定領域を斫り、前記充填材注入用貫通孔に対応する充填材注入口が設けられている床上鋼板を前記床の上面の斫った領域に配置する工程と、前記床を支持する梁の下面から垂直下方向に所定の間隔離れた位置に前記床上鋼板に対応する床下鋼板を配置する工程と、隣接する前記梁の側面間に鉄筋を配置する工程と、前記床の下面と前記床下鋼板の上面との間において前記柱と前記梁との接合部を囲むための側面鋼板を配置する工程と、前記床下鋼板の下面に上面が接する位置で前記柱を所定の隙間をあけた状態で囲む中間バンドを配置する工程と、下面が前記床よりも１階下の床の上面の斫った領域に配置される他の床上鋼板の上面と同一平面になる位置位置又は下面が前記床よりも１階下の床の上面の斫った領域に配置される他の床上鋼板の上面を含む平面から所定の間隔離れた位置で前記柱を所定の隙間をあけた状態で囲む柱下バンドを配置する工程と、前記中間バンドと前記柱下バントとの間に、前記柱を囲む柱用補強部材を配置する工程と、配置が完了した後に、充填材を前記充填材注入口から注入する工程を備えるようにする。
【００１０】
上記耐震補強方法において、前記柱用補強部材が、前記柱のコーナー部分に配置されるコーナー部材と、前記コーナー部材同士を連結するための連結板部材とを有するようにしてもよい。或いは、上記耐震補強方法において、前記柱用補強部材が、２つの断面がコの字形状である板部材を有するようにしてもよい。
【００１１】
上記目的を達成するために本発明に係る既存建築物の耐震補強構造は、柱周辺の所定位置に充填材注入用貫通孔があけられ、上面の前記柱周辺の所定領域が斫られた床の斫った領域に配置され、前記充填材注入用貫通孔に対応する充填材注入口が設けられている床上鋼板と、前記床上鋼板に対応し、前記床を支持する梁の下面から垂直下方向に所定の間隔離れた位置に配置される床下鋼板と、隣接する前記梁の側面間に配置される鉄筋と、前記床の下面と前記床下鋼板の上面との間において前記柱と前記梁との接合部を囲むように配置される側面鋼板と、前記床下鋼板の下面に上面が接する位置で前記柱を所定の隙間をあけた状態で囲むように配置される中間バンドと、下面が前記床よりも１階下の床の上面の斫った領域に配置される他の床上鋼板の上面と同一平面になる位置又は下面が前記床よりも１階下の床の上面の斫った領域に配置される他の床上鋼板の上面を含む平面から所定の間隔離れた位置で前記柱を所定の隙間をあけた状態で囲むように配置される柱下バンドと、前記中間バンドと前記柱下バントとの間に、前記柱を囲むように配置される柱用補強部材とを備え、前記柱、前記梁、及び前記床と、前記床上鋼板、前記床下鋼板、前記鉄筋、前記側面鋼板、前記中間バンド、前記柱下バンド、及び前記柱用補強部材とが、前記充填材注入口から注入される充填材によって接着されている構成とする。
【００１２】
上記耐震補強構造において、前記柱用補強部材が、前記柱のコーナー部分に配置されるコーナー部材と、前記コーナー部材同士を連結するための連結板部材とを有するようにしてもよい。或いは、上記耐震補強構造において、前記柱用補強部材が、２つの断面がコの字形状である板部材を有するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る既存建築物の耐震補強方法及び耐震補強構造によると、補強工事の施工範囲が広範囲に及ばないので、施工が簡易である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る耐震補強方法の補強対象である既存建築物の架構の部分斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る耐震補強方法の第１の工程を示す上面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に係る耐震補強方法の第２の工程を示す上面図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に係る耐震補強方法の第２の工程を示す下面図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態に係る耐震補強方法の第２の工程を示す正面図である。
【図３Ｄ】鉄筋、柱、梁、及び床のみを図示した下面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る耐震補強方法の第３の工程を示す斜視図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態に係る耐震補強方法の第４の工程を示す正面図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態に係る耐震補強方法の第４の工程を示す下面図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態に係る耐震補強方法の第５の工程を示す正面図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態に係る耐震補強方法の第５の工程を示す上面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る耐震補強方法の第６の工程を示す正面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る耐震補強方法の第６の工程の変形例を示す正面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る耐震補強方法の第６の工程の変形例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。なお、各図面において同一の部分には同一の符号を付す。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る耐震補強方法の補強対象である既存建築物の架構の部分斜視図である。柱１と梁２との接合部において梁２が十字形に組まれており、梁２が床３を支持している。
【００１７】
まず、前処理として、柱１及び梁２の充填材接触面に対して目荒らしを行う。ただし、当該目荒らしを行わなくても柱１及び梁２の充填材接触面と後述する第７の工程において注入される充填材との接着強度が得られる場合には、当該目荒らしを行わなくてもよい。
【００１８】
次に、第１の工程において、図２の上面図に示すように、垂直方向に沿った複数の貫通孔４及び複数の充填材注入用貫通孔１８を床３にあける。その後、床３の床上鋼板が配置される箇所５及び柱１の周囲を例えば３０ｍｍ斫って、床上鋼板を配置した際に床３の上面と床上鋼板の上面とが略同一平面になるようにしておく。
【００１９】
次に、第２の工程において、図３Ａの上面図及び図３Ｂの下面図に示すように、床上鋼板及び床下鋼板を配置する。
【００２０】
床上鋼板は４つの分割板６Ａ〜６Ｄによって構成され、各分割板６Ａ〜６Ｄには貫通孔４に対応する貫通孔と床３の複数の充填材注入用貫通孔１８に対応する充填材注入口１９とが設けられている。また、床下鋼板は４つの分割板７Ａ〜７Ｄによって構成され、各分割板７Ａ〜７Ｄには貫通孔４に対応する貫通孔が設けられている。
【００２１】
分割板６Ａ〜６Ｄからなる床上鋼板は床３の床上鋼板が配置される箇所６に接しており、分割板７Ａ〜７Ｄからなる床下鋼板は梁２の下面から垂直下方向に所定の間隔離れた状態で、鋼製のボルト８及びボルト８と対になっているナット（不図示）によって支持される。その後、図３Ｃの正面図に示すように、梁２の側面に複数の接着系アンカー９を打ち込み、さらに、隣接する梁２の側面間に鉄筋１０を配置する。鉄筋１０は例えば図３Ｄに示すような形状にする。なお、図３Ｄは鉄筋１０、柱１、梁２、及び床３のみを図示した下面図である。
【００２２】
次に、第３の工程において、図４の斜視図に示すように、側面鋼板１１を配置する。側面鋼板１１は、床３の下面と床下鋼板の上面との間において柱１と梁２との接合部を囲むための部材であって、複数の分割板から構成されている。
【００２３】
次に、第４の工程において、図５Ａの正面図及び図５Ｂの下面図に示すように、中間バンドを配置する。
【００２４】
中間バンドはコの字形状の鋼製分割部品１２Ａ及び１２Ｂによって構成されている。柱１と中間バンドとの隙間が例えば２０〜３０ｍｍになるように、分割部品１２Ａ及び１２Ｂをかみ合わせ部１３において互いにかみ合わせて図５Ｂに示すようにロの字形状になるように組む。このように柱１と中間バンドとに隙間を設けることにより、柱１が歪んでいる場合でも対応することができる。かみ合わせ部１３において中間バンドの厚み方向に対して斜めにネジ穴を形成し、分割部品１２Ａ及び１２Ｂのかみ合わせ時に、かみ合わせ部１３の形状によるかみ合わせだけでなく、ボルトによるネジ止めも行うようにすることが望ましい。その後、中間バンドは、架設足場を用いて、床下鋼板の下面と中間バンドの上面とが接するように配置され、鋼製のアンカー（不図示）によって柱１に固定される。
【００２５】
次に、第５の工程において、図６Ａの正面図及び図６Ｂの下面図に示すように、柱下バンド（下階のみ図示、上階は不図示）を配置する。
【００２６】
柱下バンドはコの字形状の鋼製分割部品１４Ａ及び１４Ｂによって構成されている。柱１と柱下バンドとの隙間が例えば２０〜３０ｍｍになるように、分割部品１４Ａ及び１４Ｂをかみ合わせ部１５において互いにかみ合わせて図６Ｂに示すようにロの字形状になるように組む。このように柱１と柱下バンドとに隙間を設けることにより、柱１が歪んでいる場合でも対応することができる。かみ合わせ部１５において柱下バンドの厚み方向に対して斜めにネジ穴を形成し、分割部品１４Ａ及び１４Ｂのかみ合わせ時に、かみ合わせ部１５の形状によるかみ合わせだけでなく、ボルトによるネジ止めも行うようにすることが望ましい。その後、柱下バンドは柱下バンドの下面と床上鋼板の上面とが同一平面上になる状態でアンカーによって柱１に対して固定される。なお、柱下バンドの下面の外周と下階の床上鋼板との溶接接合が可能な範囲において、柱下バンドの下面が床上鋼板（上階のみ図示、下階は不図示）の上面を含む平面から離れていてもよい。
【００２７】
次に、第６の工程において、図７の正面図に示すように、２つの断面がコ字形状の鋼板１６Ａ及び１６Ｂを配置する。鋼板１６Ａ及び１６Ｂの長手方向の寸法は、中間バンドの下面と柱下バンドの上面との距離より若干長くなっており、柱１と中間バンド及び柱下バンドとの隙間を利用して、鋼板１６Ａ及び１６Ｂを上下させて、鋼板１６Ａ及び１６Ｂの上端部を柱１と中間バンドとの隙間に収め、鋼板１６Ａ及び１６Ｂの下端部を柱１と柱下バンドとの隙間に収める。ここで、必要な耐震強度に応じて、鋼板１６Ａ及び１６Ｂと柱１との隙間に鉄筋を配置してもよい。そして、鋼板１６Ａと鋼板１６とを溶接接合する。さらに、上述した柱下バンドの下面の外周と下階の床上鋼板とを溶接接合する。また、次の第７の工程時に既設の柱１、梁２、及び床３と上述した各補強部品との隙間以外の場所に充填材が漏れ出すことを防止するために、必要に応じて充填材の漏れ出しが生じそうな箇所にコーキングを施すとよい。
【００２８】
最後の第７の工程において、充填材注入口１９から充填材（例えばコンクリート）を流し込み、既設の柱１、梁２、及び床３と上述した各補強部品との隙間を充填材によって完全に埋めて既設の柱１、梁２、及び床３と上述した各補強部品とを接着する。
【００２９】
以上の耐震補強方法により得られる耐震補強構造は、補強工事の施工範囲が広範囲に及ばないので、施工が簡易である。
【００３０】
＜その他＞
上述した実施形態では、第６の工程において、２つの断面がコ字形状の鋼板１６Ａ及び１６Ｂを配置したが、鋼板１６Ａ及び１６Ｂの代わりに、鋼板１６と下部コーナーアングル１７とを配置してもよい。この場合、まず、図８の正面図に示すように、４つの断面がＬ字形状の鋼製下部コーナーアングル１７を配置する。下部コーナーアングル１７の長手方向の寸法は、中間バンドの下面と柱下バンドの上面との距離より若干長くなっており、柱１と中間バンド及び柱下バンドとの隙間を利用して、下部コーナーアングル１７を上下させて、下部コーナーアングル１７の上端部を柱１と中間バンドとの隙間に収め、下部コーナーアングル１７の下端部を柱１と柱下バンドとの隙間に収める。ここで、必要な耐震強度に応じて、下部コーナーアングル１７と柱１との隙間に鉄筋を配置してもよい。その後、図９の正面図に示すように、４つの鋼板１６をそれぞれ柱１の各面に配置する。ここで、必要な耐震強度に応じて、鋼板１６と柱１との隙間に鉄筋を配置してもよい。そして、上述した柱下バンドの下面の外周と下階の床上鋼板とを溶接接合する。
【００３１】
上述した実施形態では、柱と梁との接合部において梁が十字形に組まれているが、梁がＴ字形やＬ字形に組まれていても、梁用補強部材などの個数を調整することにより対応可能である。
【００３２】
また、上述した実施形態では、柱の断面形状が矩形であるが、柱の断面形状が矩形でない場合には、上部コーナーアングル及び下部コーナーアングルを蝶番に代えることにより対応可能である。
【００３３】
また、一部の梁が他の梁と高さが異なる場合は、床下鋼板の当該一部の梁の下部に位置する部分を曲げることで対応することができる。
【００３４】
また、中間バンドと柱下バンドとの間に、柱１を所定の隙間をあけた状態で囲む別のバンドを設けてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１  柱
２  梁
３  床
４  貫通孔
５  床上鋼板が配置される箇所
６Ａ〜６Ｄ  床上鋼板を構成する分割板
７Ａ〜７Ｄ  床下鋼板を構成する分割板
８  ボルト
９  接着系アンカー
１０  鉄筋
１１  側面鋼板
１２Ａ、１２Ｂ  中間バンドを構成する分割部品
１３  中間バンドのかみ合わせ部
１４Ａ、１４Ｂ  柱下バンドを構成する分割部品
１５  柱下バンドのかみ合わせ部
１６、１６Ａ、１６Ｂ  鋼板（柱用補強部材の例）
１７  下部コーナーアングル（柱用補強部材の例）
１８  充填材注入用貫通孔
１９  充填材注入口
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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