(57)【要約】【課題】既存建物の設備を有効に利用して既存建物の上部に新設建物を増築することができる建物構造を得る。【解決手段】建物構造Ｓ１０が適用された増築後の建物１６は、既存建物１２の上部に増築された新設建物１４を有する。既存建物１２と平面的に重なる領域には、既存建物１２又は新設建物１４より低剛性とされると共に、新設建物１４と既存建物１２の揺れを抑制する既設の免震装置２２、及び増築時に新たに設置された免震装置３０を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存建物の上部に増築される新設建物と、
前記既存建物と平面的に重なる領域に設けられ、前記既存建物又は前記新設建物より低剛性とされると共に、前記新設建物、前記既存建物、又は前記新設建物と前記既存建物の揺れを抑制する低剛性手段と、
を有する建物構造。
【請求項２】
前記低剛性手段は、前記既存建物の下部に設置され、前記既存建物を免震支持する既設の免震装置を備え、
前記新設建物を増築すると共に、前記既存建物の下部に新たな免震装置を設置する請求項１に記載の建物構造。
【請求項３】
前記低剛性手段は、前記既存建物の下部に設置された既設の積層ゴム、及び滑り支承又は転がり支承を備え、
前記新設建物を増築すると共に、前記滑り支承又は前記転がり支承の少なくとも一部を積層ゴムに取り替える請求項１に記載の建物構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、免震装置により免震支持してなる免震建物を新築し、その供用を開始した後、この免震建物の上層部に増築部を増築する免震建物の増築方法が開示されている。この増築方法では、免震建物を新築する際には、免震装置として、上段免震装置と下段免震装置とを連結した２段免震装置を採用し、この２段免震装置により新築時における免震建物の固有周期を調整する。増築時には、２段免震装置における上段免震装置または下段免震装置のいずれか一方を作動不能に拘束し、増築後の免震建物全体の固有周期を再調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１４９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１では、増築時に上段免震装置または下段免震装置のいずれか一方を拘束治具により作動不能に拘束するため、上段免震装置または下段免震装置のいずれか一方が無駄になる。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、既存建物の設備を有効に利用して既存建物の上部に新設建物を増築することができる建物構造を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明に係る建物構造は、既存建物の上部に増築される新設建物と、前記既存建物と平面的に重なる領域に設けられ、前記既存建物又は前記新設建物より低剛性とされると共に、前記新設建物、前記既存建物、又は前記新設建物と前記既存建物の揺れを抑制する低剛性手段と、を有する。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、既存建物の上部に新設建物が増築される。既存建物と平面的に重なる領域には、既存建物又は新設建物より低剛性とされた低剛性手段が設けられている。例えば、既存建物側（既存建物の下部）に低剛性手段が設けられた場合は、低剛性手段によって、既存建物及び新設建物からなる建物全体が免震される。また、既存建物の上部に低剛性手段が設けられ、その上に新設建物が増築された場合は、低剛性手段によって、新設建物をマスとして既存建物が制振される。さらに、新設建物側（既存建物と新設建物との間）に低剛性手段が設けられた場合は、低剛性手段によって、地震時の新設建物の揺れが抑制される。このため、低剛性手段を用いることで、既存建物の設備を有効に利用して既存建物の上部に新設建物を増築することができる。
【０００８】
請求項２の発明に係る建物構造は、請求項１に記載の発明において、前記低剛性手段は、前記既存建物の下部に設置され、前記既存建物を免震支持する既設の免震装置を備え、前記新設建物を増築すると共に、前記既存建物の下部に新たな免震装置を設置する。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、既存建物の下部には、既存建物を免震支持する低剛性手段としての既設の免震装置を備えている。既存建物の上部に新設建物を増築する際には、既存建物の下部に新たな免震装置を設置する。これにより、既設の免震装置の仕様を替えずに増築が可能であると共に、既設の免震装置の鉛直荷重の負担を余り変えずに増築できる。
【００１０】
請求項３の発明に係る建物構造は、請求項１に記載の発明において、前記低剛性手段は、前記既存建物の下部に設置された既設の積層ゴム、及び滑り支承又は転がり支承を備え、前記新設建物を増築すると共に、前記滑り支承又は前記転がり支承の少なくとも一部を積層ゴムに取り替える。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、既存建物の下部には、低剛性手段としての既設の積層ゴム、及び滑り支承又は転がり支承を備えている。既存建物の上部に新設建物を増築する際には、滑り支承又は転がり支承の少なくとも一部を積層ゴムに取り替える。これにより、既存建物の設備を有効に利用して既存建物の上部に新設建物を増築することができる。
また、増築時には、取り替える積層ゴムの数を、新設建物を増築した建物全体の免震周期が既存建物の免震周期とほぼ同じになるように調整する。これにより、建物全体を適切な免震周期とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の建物構造によれば、既存建物の設備を有効に利用して既存建物の上部に新設建物を増築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る建物構造に適用される既存建物を示す立面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る建物構造が適用された建物であって、図１に示す既存建物の上部に新設建物を増築した状態を示す立面図である。
【図３】（Ａ）は、第１実施形態の第１変形例に係る建物構造に適用される既存建物の免震装置を示す平面図であり、（Ｂ）は、増築後の建物の免震装置を示す平面図である。
【図４】（Ａ）は、第１実施形態の第２変形例に係る建物構造に適用される既存建物の免震装置を示す平面図であり、（Ｂ）は、増築後の建物の免震装置を示す平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る建物構造に適用される既存建物を示す立面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る建物構造が適用された建物であって、図５に示す既存建物の上部に新設建物を増築した状態を示す立面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る建物構造に適用される既存建物を示す立面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る建物構造が適用された建物であって、図７に示す既存建物の上部に新設建物を増築した状態を示す立面図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る建物構造に適用される既存建物を示す立面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る建物構造が適用された建物であって、図９に示す既存建物の上部に新設建物を増築した状態を示す立面図である。
【図１１】（Ａ）は、図９に示す既存建物の柱と梁の接合部を示す平断面図であり、（Ｂ）は、図１０に示す増築後の建物の柱と梁の接合部を示す平断面図である。
【図１２】（Ａ）は、図９に示す既存建物の柱と梁の接合部を示す側断面図であり、（Ｂ）は、図１０に示す増築後の建物の柱と梁の接合部を示す側断面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に係る建物構造が適用された増築後の建物を示す立面図である。
【図１４】本発明の第５実施形態の第１変形例に係る建物構造が適用された増築後の建物を示す立面図である。
【図１５】本発明の第５実施形態の第２変形例に係る建物構造が適用された増築後の建物を示す立面図である。
【図１６】本発明の第５実施形態の第３変形例に係る建物構造が適用された増築後の建物を示す立面図である。
【図１７】本発明の第５実施形態の第４変形例に係る建物構造が適用された増築後の建物を示す立面図である。
【図１８】本発明の第５実施形態の第５変形例に係る建物構造が適用された増築後の建物を示す立面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〔第１実施形態〕
以下、図１〜図４を用いて、本発明の建物構造の第１実施形態について説明する。
【００１５】
図１には、本実施形態の建物構造に適用される既存建物１２が立面図にて示されている。図２には、本実施形態の建物構造が適用された増築後の建物１６が立面図にて示されている。図１及び図２に示されるように、本実施形態の建物構造Ｓ１０は、既存建物１２の建設時に将来、既存建物１２の設備を有効に利用して、既存建物１２の上部に新設建物１４の増築を可能とするものである。
【００１６】
図１に示されるように、既存建物１２は、基礎２０上に低剛性手段としての複数の免震装置２２により免震支持されて設置されている。既存建物１２は、免震装置２２の上方側に設置された既存の柱２４と、柱２４間に連結された既存の梁２６とを含むラーメン構造で構成されており、本実施形態では、一例として、鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）とされている。
【００１７】
既存建物１２は、隣り合う免震装置２２の間（中間部）に設置された予備柱２８を備えている。予備柱２８の下方側には免震装置は設けられていない。
既存建物１２は、低中層免震建物として供用されている。免震装置２２としては、既存建物１２より低剛性とされた積層ゴム、滑り支承又は転がり支承を用いることができる。
【００１８】
図２に示されるように、増築後の建物１６は、既存建物１２の上部に増築された新設建物１４と、既存建物１２の下部に既設の免震装置２２に追加して設置された低剛性手段としての複数の新たな免震装置３０と、を備えている。言い換えると、既設の免震装置２２及び新設の免震装置３０は、既存建物１２及び新設建物１４より低剛性とされると共に、既存建物１２と平面的に重なる領域に設けられている。本実施形態の建物構造Ｓ１０では、既設の免震装置２２及び新設の免震装置３０は、既存建物１２の下部に設置されている。新設建物１４は、既存の柱２４及び予備柱２８の上方側に設置された新設の柱３２と、柱３２間に連結された新設の梁３４とを含むラーメン構造で構成されており、本実施形態では、一例として、鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）とされている。
【００１９】
本実施形態では、免震装置３０は、既設の免震装置２２と同じものが使用されているが、これに限定されるものではなく、既存建物１２及び新設建物１４より低剛性とされた積層ゴム、滑り支承又は転がり支承が使用可能である。増築後の建物１６は、中高層免震建物として供用される。本実施形態の建物構造Ｓ１０では、既設の免震装置２２と新設の免震装置３０によって、増築後の建物１６全体が免震支持されている。
【００２０】
図１及び図２に示されるように、既存建物１２の建設時には、免震装置２２の配置は、例えば、増築階数が既存建物１２と同じ階数以下の場合、増築時の約１／２に間引いて配置されている。増築時には、既存建物１２の下部の間引いた空間（予備柱２８の下方側）に新たな免震装置３０を増設し、その後、既存建物１２の上部に新設建物１４を増築する。
【００２１】
既存建物１２の領域Ａで示される既設の免震装置２２及びその上の柱２４が負担する荷重と、増築後の建物１６の領域Ｂで示される既設の免震装置２２及びその上の柱２４、３２が負担する荷重は、増築の前後でほとんど変わらない。このため、既存建物１２の柱２４は、増築を考慮しない設計を行うことが可能である。また、既存建物の建設時に免震装置２２を増築時の約１／３に間引く場合では、さらに積み増しができ、増築階数の２倍以下まで拡張できる。
【００２２】
本実施形態では、既設の免震装置２２を下方側に持たない予備柱２８は、既存建物１２の建設時に予め設置されているが、新設建物１４の増築時に後から既存建物１２に予備柱を増設してもよい。その場合は、既存建物１２の上下の梁２６に予備柱を連結させて増設する。
【００２３】
増築時に新たな免震装置３０を設置する際には、既存建物１２の荷重を盛り替える方法として、プレロード工法を用いることができる。プレロード工法は、免震装置３０の下部に設置した油圧ジャッキで免震装置３０を強制的に縮め、そのまま強固に固定することにより、上部の建物１６の沈下や変形を防止する工法である。
【００２４】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００２５】
既存建物１２の下部には、既存建物１２を免震支持する既設の免震装置２２が設置されている。既存建物１２の上部に新設建物１４を増築する際には、既存建物１２の下部における予備柱２８の下方側に新たな免震装置３０を設置する。このような建物構造Ｓ１０では、既設の免震装置２２と増築時に新設した免震装置３０によって、既存建物１２及び新設建物１４からなる建物１６全体が免震される。さらに、既設の免震装置２２の仕様を替えずに新設建物１４の増築が可能であると共に、既設の免震装置２２の鉛直荷重の負担を余り変えずに増築できる。
【００２６】
このような建物構造Ｓ１０では、既存建物１２の設備を有効に利用して、既存建物１２の上部に新設建物１４の増築することができる。すなわち、既存建物１２の計画時の柱２４や予備柱２８の断面、免震装置２２の寸法や仕様を変えずに増築が可能である。したがって、将来、新設建物１４の増築がなされない場合においても、既存建物１２の建設時に無駄な投資を必要とせず、コストの最適化を図ることができる。
【００２７】
なお、本実施形態では、建物１６は、鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）とされているが、本発明はこれに限らず、例えば、鉄骨造（Ｓ造）、鉄骨鉄筋コンクリート造（ＳＲＣ造）、又はコンクリート充填鋼管構造（ＣＦＴ造）でもよい。
【００２８】
また、増築後の建物では、既存建物１２の下部に配置された既設の免震装置２２と新設の免震装置３０に加えて、既存建物１２と新設建物１４との間に中間の免震装置を設置してもよい。これにより、増築後の建物全体の減衰量を増加させることができる。
【００２９】
図３には、第１実施形態の第１変形例に係る建物構造Ｓ４０に用いられる免震装置の配置パターンが平面図にて示されている。図３（Ａ）に示されるように、既存建物４２では、平面視にて略矩形状の既存建物４２の角部に設けられた既存の柱２４と、既存建物４２の長手方向の中間部に設けられた既存の柱２４の下方側に、既設の免震装置２２が設けられている。隣り合う免震装置２２の間に設置された予備柱２８の下方側には、免震装置は設けられていない。既存建物４２の下部には、６つの免震装置２２が設置されている。
【００３０】
図３（Ｂ）に示されるように、既存建物４２の上部に新設建物（図示省略）を増設した建物４４では、予備柱２８の下方側に新たな免震装置３０が設置されている。すなわち、増築後の建物４４の下部には、既設の６つの免震装置２２と新設の４つの免震装置３０が設置されている。この建物構造Ｓ４０では、既存建物４２の領域Ｃで示される既設の免震装置２２及びその上の柱２４が負担する荷重と、増築後の建物４４の領域Ｄで示される既設の免震装置２２及びその上の柱２４が負担する荷重は、増築の前後でほとんど変わらない。このため、既存建物４２の柱２４は、増築を考慮しない設計が可能である。
【００３１】
図４には、第１実施形態の第２変形例に係る建物構造Ｓ５０に用いられる免震装置の配置パターンが平面図にて示されている。図４（Ａ）に示されるように、既存建物５２では、平面視にて略正方形状の既存建物５２の角部に設けられた既存の柱２４と、既存建物５２の一方の対向辺の中間部に設けられた既存の柱２４の下方側に、既設の免震装置２２が設けられている。免震装置２２の間に設置された予備柱２８の下方側には、免震装置は設けられていない。既存建物５２の下部には、６つの免震装置２２が設置されている。
【００３２】
図４（Ｂ）に示されるように、既存建物５２の上部に新設建物（図示省略）を増設した建物５４では、予備柱２８の下方側に新たな免震装置３０が設置されている。すなわち、増築後の建物５４の下部には、既設の６つの免震装置２２と新設の３つの免震装置３０が設置されている。その際、既存建物５２の既設の免震装置２２及びその上の柱２４が負担する荷重と、増築後の建物５４の既設の免震装置２２及びその上の柱２４が負担する荷重は、増築の前後でほとんど変わらないため、既存建物４２の柱２４は、増築を考慮しない設計が可能である。
【００３３】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態の建物構造について説明する。なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００３４】
図５には、本実施形態の建物構造に適用される既存建物６２が立面図にて示されている。図６には、本実施形態の建物構造が適用された増築後の建物６６が立面図にて示されている。図５及び図６に示されるように、本実施形態の建物構造Ｓ６０は、既存建物６２の建設時に将来、既存建物６２の設備を有効に利用して、既存建物６２の上部に新設建物６４の増築を可能とするものである。
【００３５】
図５に示されるように、基礎２０上に、既存の柱２４と、柱２４間に連結された既存の梁２６とを備えた既存建物６２が構築されている。既存建物６２の屋上部には、柱２４の上方側に設置された複数の免震装置７０を介してバッファ層７２が設けられている。バッファ層７２は、フレームのみで構成されており、免震装置７０の上方側に設置された縦フレーム７２Ａと、縦フレーム７２Ａの上端部を繋ぐ横フレーム７２Ｂと、を備えている。免震装置７０には、既存建物６２への上層増築時に固定伝播音の低減効果のある免震装置（例えば、積層ゴム等）が用いられている。
【００３６】
図６に示されるように、増築後の建物６６は、既存建物６２のバッファ層７２の上部に増築された新設建物６４を備えている。新設建物６４は、縦フレーム７２Ａの上方側に設置された新設の柱３２と、柱３２間に連結された新設の梁３４と、を備えている。本実施形態の建物構造Ｓ６０では、既存建物６２の上部に低剛性手段としての免震装置７０及びバッファ層７２を介して新設建物６４が増築されている。言い換えると、免震装置７０及びバッファ層７２は、既存建物６２及び新設建物６４より低剛性とされると共に、既存建物６２と平面的に重なる領域に設けられている。本実施形態では、免震装置７０及びバッファ層７２は、既存建物６２の上部（新設建物６４との間）に設置されている。
【００３７】
免震装置７０及びバッファ層７２は、新設建物６４の増築時の工事ヤードの確保と増築時の工事振動騒音を抑制する機能を備えており、既存建物６２の建設時に予め既存建物６２の屋上部に設けられている。
【００３８】
既存建物６２に隣接する外部側には、新設建物６４の増築時の工事動線の確保と、新設建物６４の増築後の縦動線を兼ねた塔構造物７４を設置する。なお、既存建物６２の外壁内（外周部）に、塔構造物７６を設けてもよい。
【００３９】
増築後の建物６６は、中高層免震建物として供用される。バッファ層７２は、屋上庭園等の後利用が可能である。また、既存建物６２の上部の新設建物６４の建築計画（例えば、コ型、Ｌ型）によっては、新設建物６４の増築後も、バッファ層７２は、屋外仕様のままとすることもできる。
【００４０】
既存建物６２に増築工事がなくなった場合には、免震装置７０及びバッファ層７２は、既存建物６２の制振装置（ＴＭＤ装置）として活用することもできる。すなわち、地震時には、バッファ層７２を構成する縦フレーム７２Ａ及び横フレーム７２Ｂをマスとして、既存建物６２の揺れを抑制することができる。
【００４１】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００４２】
既存建物６２の建設時には、既存建物６２の屋上部に複数の免震装置７０を介してバッファ層７２が設けられている。増築後の建物６６では、既存建物６２のバッファ層７２の上部に新設建物６４が増築されている。新設建物６４の増築時には、免震装置７０及びバッファ層７２によって、工事ヤードを確保することができると共に、工事振動騒音を抑制することができる。より具体的には、バッファ層７２によって、新設建物６４の増築工事中に既存建物６２へ伝わる空気伝播音が抑制されると共に、縦フレーム７２Ａの脚部に固体伝播音の抑制効果を持つ免震装置７０が設置されていることで、既存建物６２への固体伝播音が抑制される。
【００４３】
また、建物構造Ｓ６０では、地震時に既存建物６２の上部の免震装置７０及びバッファ層７２により、新設建物６４をマスとして、既存建物６２を制振することができる。
【００４４】
本実施形態では、既存建物６２の免震装置７０及びバッファ層７２を利用しながら、既存建物６２の上部に新設建物６４を増築することができる。このため、新設建物６４の増築工事中における既存建物６２への干渉の最小化を図ることができる。
【００４５】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態の建物構造について説明する。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００４６】
図７には、本実施形態の建物構造に適用される既存建物８２が立面図にて示されている。図８には、本実施形態の建物構造が適用された増築後の建物８６が立面図にて示されている。図７及び図８に示されるように、本実施形態の建物構造Ｓ８０は、既存建物８２の建設時に将来、既存建物８２の設備を有効に利用して、既存建物８２の上部に新設建物８４の増築を可能とするものである。
【００４７】
図７に示されるように、既存建物８２は、基礎２０上に低剛性手段としての複数の滑り支承９０及び複数の積層ゴム９２により免震支持されて設置されている。すなわち、既存建物８２では、免震装置として滑り支承９０と積層ゴム９２とを併用している。既存建物８２は、滑り支承９０又は積層ゴム９２の上方側に設置された既存の柱２４と、柱２４間に連結された既存の梁２６と、を備えている。既存の柱２４は、増築後の建物８６で付加される荷重も負担できるものとする。また、積層ゴム９２も同様に、増築後の建物８６で付加される荷重も負担できるものとする。既存建物８２は、低中層免震建物として供用されている。
【００４８】
図８に示されるように、増築後の建物８６は、既存建物８２の上部に増築された新設建物８４と、既存建物８２の下部に既設の滑り支承９０のうちの一部と取り替えて設置された低剛性手段としての積層ゴム９４と、を備えている。言い換えると、既設の滑り支承９０、既設の積層ゴム９２、及び滑り支承９０と取り替えて設置された積層ゴム９４は、既存建物８２及び新設建物８４より低剛性とされると共に、既存建物８２と平面的に重なる領域に設けられている。本実施形態の建物構造Ｓ８０では、滑り支承９０、積層ゴム９２、及び積層ゴム９４は、既存建物１２の下部に設置されている。新設建物８４は、既設の柱２４の上方側に設置された新設の柱３２と、柱３２間に連結された新設の梁３４と、を備えている。増築後の建物８６は、中高層免震建物として供用される。
【００４９】
図７に示す既存建物８２では、全ての柱２４の下方に高耐力の（増築後に付加される荷重を負担できる）積層ゴム９２を設けると、既存建物８２の免震周期が短くなり過ぎるため、積層ゴム９２の箇所数は、既存建物８２で適切な免震周期が得られる数に抑え、残りは滑り支承９０としている。増築時には、複数の滑り支承９０のうちの一部を積層ゴム９４に取り替える。その際、積層ゴム９４に取り替える数は、増築後の建物８６において適切な免震周期が得られるように設定する。
【００５０】
例えば、積層ゴム９２、９４が同一の仕様の場合、増築後の建物８６の質量（既存建物８２に新設建物８４を加えた質量）が、既存建物８２の質量のｎ倍になるのであれば、積層ゴム９２と積層ゴム９４を合わせた箇所数も既設の積層ゴム９２のｎ倍にすれば、免震周期はほとんど変わらない。本実施形態では、取り替える積層ゴム９４の数を、新設建物８４を増築した建物８６全体の免震周期が既存建物８２の免震周期とほぼ同じになるように調整する。滑り支承９０を積層ゴム９４に取り替える際は、免震装置プレロード工法を用いることができる。
【００５１】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００５２】
既存建物８２の下部には、既設の複数の滑り支承９０及び複数の積層ゴム９２を備えている。既存建物８２の上部に新設建物８４を増築する際には、複数の滑り支承９０の一部を積層ゴム９４に取り替える。これにより、増築時に既存建物８２を改築することなく、既存建物８２の設備を有効に利用しながら、既存建物８２の上部に新設建物８４を増築することができる。
【００５３】
また、新設建物８４の増築時には、取り替える積層ゴム９４の数を、新設建物８４を増築した建物８６全体の免震周期が既存建物８２の免震周期とほぼ同じになるように調整する。これにより、建物８６全体を適切な免震周期とすることができる。
【００５４】
なお、本実施形態では、既存建物８２の滑り支承９０に代えて、転がり支承を用いてもよい。また、本実施形態では、新設建物８４の増築時に、複数の滑り支承９０の一部が積層ゴム９４に取り替えられているが、この構成に限定されず、複数の滑り支承９０のすべてを積層ゴムに取り替える場合もある。
【００５５】
また、本実施形態では、取り替える積層ゴム９４の数を、新設建物８４を増築した建物８６全体の免震周期が既存建物８２の免震周期とほぼ同じになるように調整しているが、これに限定されず、増築後の建物を既存建物の免震周期と異なる適切な免震周期に調整してもよい。
【００５６】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態の建物構造について説明する。なお、第１〜第３実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００５７】
図９には、本実施形態の建物構造に適用される既存建物１０２が立面図にて示されている。図１０には、本実施形態の建物構造が適用された増築後の建物１０６が立面図にて示されている。図９及び図１０に示されるように、本実施形態の建物構造Ｓ１００は、既存建物１０２の建設時に将来、既存建物１０２の設備を有効に利用して、既存建物１０２の上部に新設建物１０４の増築を可能とするものである。
【００５８】
図９に示されるように、基礎２０上に既存建物１０２が構築されており、既存建物１０２は、鋼管柱１１０を備えた鉄骨造とされている。図１１（Ａ）及び図１２（Ａ）に示されるように、鋼管柱１１０と梁１１２との接合部には、鋼管柱１１０の外周に接合されると共に梁１１２のフランジが接合される環状のダイヤフラム１１４が設けられている。上下のダイヤフラム１１４の間には、梁１１２のウエブが接合されるプレート１１６が設けられている（図１２（Ａ）参照）。鋼管柱１１０は、既存建物１０２の１階フロアから最上階まで連続して配置されており、鋼管柱１１０の内部は中空とされている。
【００５９】
図１０に示されるように、増築時には、既存建物１０２の既設の鋼管柱１１０内に１階フロアを下端する長い柱１１８を既存建物１０２の屋上階まで挿入し、複数の柱１１８の上に新設建物１０４を増築する（図１１（Ｂ）及び図１２（Ｂ）参照）。新設建物１０４は、柱１１８の上方側に設置された新設の柱１２０と、柱１２０間に連結された新設の梁１２２と、を備えている。なお、図１２では、鋼管柱１１０と柱１１８の構成を分かりやすくするため、既存建物１０２の階層の一部を省略して模式的に示している。
【００６０】
図１０及び図１２（Ｂ）等に示されるように、増築後の建物１０６では、既設の鋼管柱１１０と増築時に鋼管柱１１０に挿入される柱１１８とは、既存建物１０２の１階フロアの下端以外は離間されている。さらに、図１０に示されるように、増築後の建物１０６では、既存建物１０２の最上階と新設建物１０４の最下階との間を、低剛性手段としての複数の減衰材（ダンパー）１２４で繋いでいる。柱１１８の上端部及び減衰材１２４が設けられた階層は、既存建物１０２及び新設建物１０４より低剛性とされると共に、既存建物１０２と平面的に重なる領域に設けられている。本実施形態では、柱１１８の上端部及び減衰材１２４が設けられた階層は、新設建物１０４側、すなわち新設建物１０４の下部における既存建物１０２との間に設けられている。
【００６１】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００６２】
既存建物１０２には、１階フロアから最上階まで既設の鋼管柱１１０が設けられている。増築時には、既設の鋼管柱１１０内に１階フロアを下端する柱１１８を既存建物１０２の屋上階まで挿入し、複数の柱１１８の上に新設建物１０４を増築する。このような建物構造Ｓ１００では、図１２（Ｂ）に示されるように、地震時に鋼管柱１１０に挿入された長い柱１１８により、新設建物１０４の揺れを低減することができる（ソフトファーストストーリー制震効果）。すなわち、建物構造Ｓ１００では、新設建物１０４の下部に柱１１８の上端部が配置された柔らかい層を設け、そこに減衰材１２４を設けることで、効率よく地震エネルギーを吸収する制振構造とすることができる。さらに、建物構造Ｓ１００では、長い柱１１８と、既存建物１０２の最上階と新設建物１０４の最下階との間を繋ぐ減衰材１２４により、地震時に新設建物１０４をマスとして、上層の新設建物１０４を既存建物１０２と異なる周期で揺らすことで、既存建物１０２を制振することができる。
【００６３】
このような建物構造Ｓ１００では、既存建物１０２の設備を有効に利用して、既存建物１０２の上部に新設建物１０４を増築することができる。また、増築後の建物１０６では、新設建物１０４の荷重は柱１１８により既存建物１０２の基礎２０に直接作用するため、既存建物１０２の建設時に、増築の際の増加分の荷重を見込むのは、基礎２０のみでよく、新設建物１０４の増築によるコストを大幅に抑えることができる。
【００６４】
〔第５実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態の建物構造について説明する。なお、第１〜第４実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００６５】
図１３には、第５実施形態に係る建物構造Ｓ１３０が適用された増築後の建物１３６が立面図にて示されている。図１３に示されるように、基礎２０上には、複数（本実施形態では２つ）の棟１３２Ａ、１３２Ｂからなる既存建物１３２が構築されている。増築後の建物１３６では、既存建物１３２の上部に低剛性手段としての複数の免震装置１３８が設置され（中間免震）、複数の免震装置１３８の上に既存の棟１３２Ａ、１３２Ｂを跨いで新設建物１３４が増築されている。この建物構造Ｓ１３０では、複数の免震装置１３８によって、新設建物１３４が免震される。また、複数の免震装置１３８によって、新設建物１３４をマスとして、既存建物１３２が制振される。この建物構造Ｓ１３０では、既存建物１３２の設備を有効に利用して、既存建物１３２の上部に新設建物１３４を増築することができる。
【００６６】
図１４には、第５実施形態の第１変形例に係る建物構造Ｓ１４０が適用された増築後の建物１４６が立面図にて示されている。図１４に示されるように、基礎２０上には、複数（本実施形態では２つ）の棟１４２Ａ、１４２Ｂからなる既存建物１４２が構築されている。増築時には、既存建物１４２の上部に低剛性手段としての複数の免震装置１４８が設置される共に、２つの棟１４２Ａ、１４２Ｂの間の基礎２１上に低剛性手段としての複数の免震装置１５０が設置される。そして、複数の免震装置１４８及び複数の免震装置１５０の上に、２つの棟１４２Ａ、１４２Ｂを跨いで新設建物１４４が増築されている。新設建物１４４の一部は、基礎２１上に接地され、かつ免震支持されている。これにより、既存建物１４２にあまり荷重がかからない。この建物構造Ｓ１４０では、既存建物１４２の設備を有効に利用して、新設建物１４４を増築することができる。
【００６７】
図１５には、第５実施形態の第２変形例に係る建物構造Ｓ１６０が適用された増築後の建物１６６が立面図にて示されている。図１５に示されるように、複数（本実施形態では２つ）の棟１６２Ａ、１６２Ｂからなる既存建物１６２は、基礎２０上に低剛性手段としての複数の免震装置１６８により免震支持されて設置されている。既存建物１６２の上部には、２つの棟１６２Ａ、１６２Ｂを跨ぐように新設建物１６４が増築されている。複数の免震装置１６８は、既存建物１６２の建設時に予め設置されている。この建物構造Ｓ１６０では、２つの棟１６２Ａ、１６２Ｂで新設建物１６４の荷重を受けるので、負担が低減される。なお、増築時に、既設の免震装置１６８に追加して新たな免震装置１６８を設置してもよいし、免震装置１６８を構成する滑り支承の少なくとも一部を積層ゴムに取り替えてもよい（図２及び図８を参照）。この建物構造Ｓ１６０では、既存建物１６２の設備を有効に利用して、既存建物１６２の上部に新設建物１６４を増築することができる。
【００６８】
図１６には、第５実施形態の第３変形例に係る建物構造Ｓ１７０が適用された増築後の建物１７６が立面図にて示されている。図１６に示されるように、複数（本実施形態では２つ）の棟１７２Ａ、１７２Ｂからなる既存建物１７２は、基礎２０上に低剛性手段としての複数の免震装置１７８により免震支持されて設置されている。増築後の建物１７６では、既存建物１７２の上部に低剛性手段としての複数の免震装置１８０が設置されると共に、複数の免震装置１８０の上に２つの棟１７２Ａ、１７２Ｂを跨ぐように新設建物１７４が増築されている。この建物構造Ｓ１７０では、既存建物１７２の設備を有効に利用して、既存建物１７２の上部に新設建物１７４を増築することができる。
【００６９】
図１７には、第５実施形態の第４変形例に係る建物構造Ｓ１９０が適用された増築後の建物１９６が立面図にて示されている。図１７に示されるように、複数（本実施形態では２つ）の棟１９２Ａ、１９２Ｂからなる既存建物１９２は、基礎２０上に低剛性手段としての複数の免震装置１９８により免震支持されて設置されている。増築時には、既存建物１９２の上部に低剛性手段としての複数の免震装置２００が設置されると共に、２つの棟１９２Ａ、１９２Ｂの間の基礎２０上に低剛性手段としての複数の免震装置２０２が設置される。そして、複数の免震装置２００及び複数の免震装置２０２の上に、２つの棟１９２Ａ、１９２Ｂを跨いで新設建物１９４が増築されている。新設建物１９４の一部は、基礎２０上に接地され、かつ免震支持されている。増築後の建物１９６では、新設建物１９４の側壁と、２つの棟１９２Ａ、１９２Ｂの側壁とは連結されていない。この建物構造Ｓ１９０では、既存建物１９２の設備を有効に利用して、新設建物１９４を増築することができる。
【００７０】
図１８には、第５実施形態の第５変形例に係る建物構造Ｓ２１０が適用された増築後の建物２１６が立面図にて示されている。図１８に示されるように、複数（本実施形態では２つ）の棟２１２Ａ、２１２Ｂからなる既存建物２１２は、基礎２０上に低剛性手段としての複数の免震装置２１８により免震支持されて設置されている。増築後の建物２１６では、２つの棟２１２Ａ、２１２Ｂの間の基礎２０上に低剛性手段としての複数の免震装置２２０が設置されると共に、免震装置２２０の上および２つの棟２１２Ａ、１１２Ｂの上部に新設建物２１４が増築されている。増築後の建物２１６では、新設建物２１４の一部が２つの棟２１２Ａ、２１２Ｂの側壁に連結されている。この建物構造Ｓ２１０では、既存建物２１２の設備を有効に利用して、新設建物２１４を増築することができる。
【符号の説明】
【００７１】
Ｓ１０ 建物構造
１２   既存建物
１４   新設建物
１６   建物
２２   免震装置（低剛性手段）
３０   免震装置（低剛性手段）
Ｓ４０ 建物構造
４２   既存建物
４４   建物
Ｓ５０ 建物構造
５２   既存建物
５４   建物
Ｓ６０ 建物構造
６２   既存建物
６４   新設建物
６６   建物
７０   免震装置（低剛性手段）
７２   バッファ層（低剛性手段）
Ｓ８０ 建物構造
８２   既存建物
８４   新設建物
８６   建物
９０   滑り支承（低剛性手段）
９２   積層ゴム（低剛性手段）
９４   積層ゴム（低剛性手段）
Ｓ１００      建物構造
１０２ 既存建物
１０４ 新設建物
１０６ 建物
１１８ 柱（低剛性手段）
１２４ 減衰材（低剛性手段）
Ｓ１３０      建物構造
１３２ 既存建物
１３４ 新設建物
１３６ 建物
１３８ 免震装置（低剛性手段）
Ｓ１４０      建物構造
１４２ 既存建物
１４４ 新設建物
１４６ 建物
１４８ 免震装置（低剛性手段）
１５０ 免震装置（低剛性手段）
Ｓ１６０      建物構造
１６２ 既存建物
１６４ 新設建物
１６６ 建物
１６８ 免震装置（低剛性手段）
Ｓ１７０      建物構造
１７２ 既存建物
１７４ 新設建物
１７６ 建物
１７８ 免震装置（低剛性手段）
１８０ 免震装置（低剛性手段）
Ｓ１９０      建物構造
１９２ 既存建物
１９４ 新設建物
１９６ 建物
１９８ 免震装置（低剛性手段）
２００ 免震装置（低剛性手段）
２０２ 免震装置（低剛性手段）
Ｓ２１０      建物構造
２１２ 既存建物
２１４ 新設建物
２１６ 建物
２１８ 免震装置（低剛性手段）
２２０ 免震装置（低剛性手段）
【図１】
2015206171.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2015206171.tif 000007
【図６】
2015206171.tif 000008
【図７】
2015206171.tif 000009
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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