(57)【要約】【課題】本発明は、既存建物の屋上に重量構造物を設置し易くすることを可能にする構造物支持構造を提供する。【解決手段】本発明に係る構造物支持構造は、既存建物の第１の既存柱２と既存建物の第２の既存柱３の間に架け渡された既存梁４ａの上方で制震装置Ａを支持する。この構造物支持構造１は、既存梁４ａよりも上方に延在すると共に第１の既存柱２に連結された第１の新設柱１１と、既存梁４ａよりも上方に延在すると共に第２の既存柱３に連結された第２の新設柱１２と、一端が第１の新設柱１１の上方に延在する部分に固定され、他端が第２の新設柱１２の上方に延在する部分に固定された新設梁１３ａと、を備え、制震装置Ａは、新設梁１３ａの上で固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存建物の第１の既存柱と前記既存建物の第２の既存柱の間に架け渡された既存梁の上方で重量構造物を支持する構造物支持構造において、
前記既存梁よりも上方に延在すると共に前記第１の既存柱に連結された第１の新設柱と、
前記既存梁よりも上方に延在すると共に前記第２の既存柱に連結された第２の新設柱と、
一端が前記第１の新設柱の前記上方に延在する部分に固定され、他端が前記第２の新設柱の前記上方に延在する部分に固定された新設梁と、
を備え、
前記重量構造物は、前記新設梁の上で固定されていることを特徴とする構造物支持構造。
【請求項２】
前記第１の新設柱は、前記既存梁の一端と前記第１の既存柱とに固定された第１の補強部材に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の構造物支持構造。
【請求項３】
前記第２の新設柱は、前記既存梁の他端と前記第２の既存柱とに固定された第２の補強部材に連結されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の構造物支持構造。
【請求項４】
既存建物の第１の既存柱と前記既存建物の第２の既存柱の間に架け渡された既存梁の上方で重量構造物を支持する構造物支持構造において、
前記既存梁よりも上方に延在すると共に前記第１の既存柱に連結された新設柱と、
一端が前記新設柱の前記上方に延在する部分に固定され、他端が前記第２の既存柱に固定された新設梁と、
を備え、
前記重量構造物は、前記新設梁の上で固定されていることを特徴とする構造物支持構造。
【請求項５】
前記新設柱は、前記既存梁の一端と前記第１の既存柱とに固定された補強部材に連結されていることを特徴とする請求項４に記載の構造物支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存建物の屋上で重量構造物を支持する構造物支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術としては、特開２００６−３４８４８４号公報がある。この公報には、構造物を支持するための追加梁が既存建物の屋上に設置された追加梁構造が開示されている。この追加梁構造は、既存建物の屋上床構成材の一部を取り除いて既存梁を露出させた開口部を複数形成し、それぞれの開口部から上方に延在するように取付金具を既存梁に固定させた後に、複数の取付金具の上端に追加梁を固定させることによって簡単に実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３４８４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した追加梁構造にあっては、既存梁の上部に固定金具を固定させ、固定金具の上端に追加梁を固定させている。よって、構造物を新たに建物の屋上に設置する際に、追加梁の上部で構造物を支えると、構造物の荷重は追加梁から固定金具を介して既存梁に伝わってしまう。このように、上述した追加梁構造では、新たに設置する構造物の荷重が既存梁に伝わり、既存梁にかかる荷重が大きくなってしまうので、重量構造物を既存建物の屋上に設置しにくいという問題がある。
【０００５】
本発明は、既存建物の屋上に重量構造物を設置し易くすることを可能にする構造物支持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】
【０００６】
本発明の構造物支持構造は、既存建物の第１の既存柱と既存建物の第２の既存柱の間に架け渡された既存梁の上方で重量構造物を支持する構造物支持構造において、既存梁よりも上方に延在すると共に第１の既存柱に連結された第１の新設柱と、既存梁よりも上方に延在すると共に第２の既存柱に連結された第２の新設柱と、一端が第１の新設柱の上方に延在する部分に固定され、他端が第２の新設柱の上方に延在する部分に固定された新設梁と、を備え、重量構造物は、新設梁の上で固定されていることを特徴とする。
【０００７】
上記の構造物支持構造では、第１の新設柱は第１の既存柱に連結され、第２の新設柱は第２の既存柱に連結されている。そして、第１の新設柱と第２の新設柱は既存梁よりも上方に延在しており、新設梁の一端は第１の新設柱の上方に延在する部分に固定され、新設梁の他端は第２の新設柱の上方に延在する部分に固定されている。よって、新設梁の上部に重量構造物を設置した際には、重量構造物の荷重は、新設梁と、新設梁の一端が固定された第１の新設柱と、新設梁の他端が固定された第２の新設柱と、第１の新設柱が連結された第１の既存柱と、第２の新設柱が連結された第２の既存柱と、に伝わり易くなる。このように、重量構造物の荷重が新設梁及び新設柱を介して既存柱に伝わり易くなっているので、既存梁には殆ど重量構造物の荷重が伝わらないようにすることができる。つまり、新設柱及び新設梁の設置によって重量構造物の荷重を既存梁に伝わらないようにすることができるので、重量構造物を既存建物の屋上に設置し易くすることができる。
【０００８】
また、第１の新設柱は、既存梁の一端と第１の既存柱とに固定された第１の補強部材に連結されている。
このように、第１の補強部材は既存梁の一端と第１の既存柱とに固定されており、第１の新設柱は上記第１の補強部材に連結されている。ところで、水平面上における第１の新設柱の位置を第１の既存柱の位置から離すと、既存梁は第１の新設柱と第１の既存柱との間に架設されているので、第１の新設柱から既存梁に重量構造物の荷重が伝わり易くなり、既存梁にかかる荷重が大きくなってしまう。しかしながら、本発明では、重量構造物の荷重を受ける第１の新設柱が、第１の既存柱に固定された第１の補強部材に連結されている。よって、水平面上における第１の新設柱の位置を第１の既存柱の位置から離しても、重量構造物の荷重は、第１の新設柱から第１の補強部材に伝わり易くなると共に第１の新設柱から既存梁に伝わりにくくなる。従って、既存梁に伝わる荷重を小さくすることができると共に、水平面上における第１の新設柱の位置を第１の既存柱の位置から離すことができるので、第１の新設柱を設置する位置の自由度を高めることができる。
【０００９】
また、第２の新設柱は、既存梁の他端と第２の既存柱とに固定された第２の補強部材に連結されている。
このように、重量構造物の荷重を受ける第２の新設柱は、第２の既存柱に固定された第２の補強部材に連結されている。よって、水平面上における第２の新設柱の位置を第２の既存柱の位置から離しても、重量構造物の荷重は、第２の新設柱から第２の補強部材に伝わり易くなると共に第２の新設柱から既存梁に伝わりにくくなる。従って、水平面上における第２の新設柱の位置を第２の既存柱の位置から離すことができるので、第２の新設柱を設置する位置の自由度を高めることができる。
【００１０】
本発明の構造物支持構造は、既存建物の第１の既存柱と既存建物の第２の既存柱の間に架け渡された既存梁の上方で重量構造物を支持する構造物支持構造において、既存梁よりも上方に延在すると共に第１の既存柱に連結された新設柱と、一端が新設柱の上方に延在する部分に固定され、他端が第２の既存柱に固定された新設梁と、を備え、重量構造物は、新設梁の上で固定されていることを特徴とする。
【００１１】
上記の構造物支持構造では、新設柱は第１の既存柱に連結されており、新設梁の一端は新設柱の上方に延在する部分に固定され、新設梁の他端は第２の既存柱に固定されている。よって、新設梁の上部に重量構造物を設置した際には、重量構造物の荷重は、新設梁と、新設梁の一端が固定された新設柱と、新設柱が連結された第１の既存柱と、新設梁の他端が固定された第２の既存柱と、に伝わり易くなる。このように、重量構造物の荷重は、新設梁から直接第２の既存柱に伝わり易くなると共に、新設梁及び新設柱から第１の既存柱に伝わり易くなる。よって、既存梁には殆ど重量構造物の荷重が伝わらないようにすることができる。つまり、新設柱及び新設梁の設置によって重量構造物の荷重を既存梁に伝わらないようにすることができるので、重量構造物を既存建物の屋上に設置し易くすることができる。
【００１２】
また、新設柱は、既存梁の一端と第１の既存柱とに固定された補強部材に連結されている。
このように、重量構造物の荷重を受ける新設柱は、第１の既存柱に固定された補強部材に連結されている。よって、水平面上における新設柱の位置を第１の既存柱から離しても、重量構造物の荷重は、新設柱から補強部材に伝わり易くなると共に新設柱から既存梁に伝わりにくくなる。従って、水平面上における新設柱の位置を第１の既存柱の位置から離しても既存梁にかかる荷重を抑えることができるので、新設柱を設置する位置の自由度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、既存建物の屋上に重量構造物を設置し易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る構造物支持構造の第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る構造物支持構造の第２実施形態を示す縦断面図である。
【図３】本発明に係る構造物支持構造の第３実施形態を示す縦断面図である。
【図４】（ａ）は、図３の補強プレートの近傍を拡大させた縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る構造物支持構造の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
図１に示されるように、構造物支持構造１は、既存建物の屋上で制震装置Ａを支持するための構造であり、制震装置Ａは数百トンもの重量を有する重量構造物である。制震装置Ａは、内部にマスＭを備えたＴＭＤ（Tuned  Mass  Damper）であり、地震や風等により既存建物に振動が生じたときにマスＭが制震装置Ａ内で振り子運動をすることで上記の振動が抑えられる。
【００１７】
ここで、構造物支持構造１の設置対象となる既存建物Ｓは、第１の既存柱２と、第２の既存柱３と、第１〜第５の既存梁４ａ〜４ｅとを備えている。第１の既存梁４ａは、第１の既存柱２と第２の既存柱３との間に架設されている。第１の既存柱２と第２の既存柱３は角形鋼管であり、既存梁４ａ〜４ｅはＨ形鋼である。各既存梁４ａ〜４ｅの両端には接合プレート５が溶接されている。既存梁４ａの一端は接合プレート５を介して第１の既存柱２の側面にボルト接合され、既存梁４ａの他端は接合プレート５を介して第２の既存柱３の側面にボルト接合されている。同様に、既存梁４ｂ，４ｄの一端は第１の既存柱２の側面にボルト接合されており、既存梁４ｃ，４ｅの一端は第２の既存柱３の側面にボルト接合されている。
【００１８】
第１の既存柱２の上端には角形鋼管である第１の新設柱１１が接合されており、第１の新設柱１１は第１の既存柱２の上端に屋上床６を貫通して立設されている。第１の既存柱２の上端には第１の新設柱１１を接合するための接合プレート（不図示）が溶接されており、第１の新設柱１１の下端には第１の既存柱２に接合するための接合プレート（不図示）が溶接されている。第１の新設柱１１の下端は、上記２枚の接合プレートがボルトとナットで接合されることにより、第１の既存柱２の上端に固定されている。
【００１９】
また、第２の既存柱３の上端には角形鋼管である第２の新設柱１２が接合されている。第２の新設柱１２も、第１の新設柱１１と同様、第２の既存柱３の上端に立設されている。第２の新設柱１２の下端は、第２の既存柱３の上端及び第２の新設柱１２の下端に溶接された接合プレート同士が上記同様ボルトとナットで接合されることにより、第２の既存柱３の上端に固定されている。
【００２０】
屋上床６より上方に突出する第１の新設柱１１と、屋上床６より上方に突出する第２の新設柱１２には、Ｈ形鋼である第１の新設梁１３ａが架設されている。新設梁１３ａの両端には上述した接合プレート５と同様の接合プレート１６が溶接されている。新設梁１３ａは、上述した既存梁４ａと同様、新設梁１３ａの一端が接合プレート１６を介して第１の新設柱１１の側面にボルト／ナットにより接合されると共に、新設梁１３ａの他端が接合プレート１６を介して第２の新設柱１２にボルト／ナットにより接合されている。
【００２１】
また、第１の新設柱１１には、第１の新設梁１３ａと同様に第２の新設梁１３ｂがボルト／ナットにより接合されており、第２の新設梁１３ｂは水平面上において第１の新設梁１３ａに対して直交する方向に延在している。そして、第２の新設柱１２には、第１の新設梁１３ａと同様に第３の新設梁１３ｃがボルト／ナットにより接合されており、第３の新設梁１３ｃは第２の新設梁１３ｂと平行な方向に延在している。また、第１の新設梁１３ａには、ボルト／ナットによる接合で第４の新設梁１３ｄが固定されており、この第４の新設梁１３ｄは、第１の新設梁１３ｂの近傍に位置して、第２の新設梁１３ｂと平行な方向に延在している。
【００２２】
第１及び第２の新設柱１１，１２と同様、図１の紙面の奥行側には、既存柱に連結された２本の新設柱が立設されており、新設梁１３ａと同様の新設梁が新設柱間に架設されることで、水平面上において、複数の新設梁が縦横に交差した枠状となっている。制震装置Ａは、枠状となっている新設梁の上部に設置される。
【００２３】
以上のように構造物支持構造１では、第１の新設柱１１は第１の既存柱２に連結され、第２の新設柱１２は第２の既存柱３に連結されている。そして、第１の新設柱１１と第２の新設柱１２は第１〜第５の既存梁４ａ〜４ｅよりも上方に突出して延在しており、新設梁１３ａの一端は、第１の新設柱１１の上方に延在する部分に固定され、新設梁１３ａの他端は第２の新設柱１２の上方に延在する部分に固定されている。よって、新設梁１３ａの上部に制震装置Ａを設置した際には、制震装置Ａの荷重は、新設梁１３ａと、新設梁１３ａの一端が固定された第１の新設柱１１と、新設梁１３ａの他端が固定された第２の新設柱１２と、第１の新設柱１１が連結された第１の既存柱２と、第２の新設柱１２が連結された第２の既存柱３と、に伝わり易くなっている。
【００２４】
このように、制震装置Ａの荷重が新設梁１３ａと第１の新設柱１１と第２の新設柱１２とを介して、第１の既存柱２と第２の既存柱３に伝わり易くなっているので、第１〜第５の既存梁４ａ〜４ｅには殆ど制震装置Ａの荷重が伝わらないようにすることができる。つまり、第１の新設柱１１、第２の新設柱１２、及び新設梁１３ａの設置によって、制震装置Ａの荷重を第１〜第５の既存梁４ａ〜４ｅに伝わらないようにすることができるので、重量構造物としての制震装置Ａを既存建物の屋上に設置し易くすることができる。
【００２５】
（第２実施形態）
図２に示されるように、構造物支持構造３１は、第２の既存柱７が制震装置Ａの高さを越えて延在している点と、水平面上において第１の既存柱２に対して角型鋼管である新設柱３２の位置が内側にずれている点と、Ｈ形鋼である第１の新設梁３３ａの一端が新設柱３２に固定され、他端が第２の既存柱７に固定されている点と、が第１実施形態と異なっており、その他の点は第１実施形態と同様である。
【００２６】
第２の既存柱７は、屋上床６を貫通して制震装置Ａを越えて上方に延在しており、新設柱３２も屋上床６を貫通して上下方向に延在している。屋上床６より下方において新設柱３２は、既存梁のうちの一方の第７の既存梁４ｇに溶接された接合プレート１５と、他方の第８の既存梁４ｈに溶接された接合プレート１５との間で挟み込まれており、それぞれの接合プレート１５と新設柱３２とは上記同様ボルト／ナットにより接合されている。また、新設柱３２には、水平面上で第８の既存梁４ｈに対して垂直な方向に延在する第６の既存梁４ｆが上記同様ボルト／ナットにより接合されている。
【００２７】
屋上床６より上方に延在する新設柱３２と、第２の既存柱７と、には第１の新設梁３３ａが架設されている。第１の新設梁３３ａの一端は、第１実施形態の新設梁１３ａと同様に、接合プレート１６を介して新設柱３２にボルト／ナットにより接合されている。また、第１の新設梁３３ａと同じ高さ位置で、第２の既存柱７の側面には、水平面上で第２の既存柱７に沿うように折り曲げられたガセットプレート３５がボルト／ナットにより接合されており、ガセットプレート３５の一部は第１の新設梁３３ａ側に張り出している。第１の新設梁３３ａの端部は、ガセットプレート３５の上記張り出した部分にボルト／ナットにより接合されている。また、第１の新設梁３３ａには、第２の新設梁３３ｂが継手によるボルト／ナット接合で固定されており、この第２の新設梁３３ｂは水平面上で第１の新設梁３３ａに対して直交する方向に延在している。
【００２８】
以上のように構造物支持構造３１では、第１実施形態の構造物支持構造１と同様、水平面上において、第１及び第２の新設梁３３ａ，３３ｂのような新設梁が複数縦横に交差して枠状となっている。また、構造物支持構造３１では、新設梁３３ａの一端は新設柱３２の上方に延在する部分に固定され、新設梁３３ａの他端は第２の既存柱７の側面に固定されている。よって、新設梁３３ａの上部に制震装置Ａを設置した際には、制震装置Ａの荷重は、新設梁３３ａと、新設梁３３ａの一端が固定された新設柱３２と、新設柱３２が連結された第１の既存柱２と、新設梁３３ａの他端が固定された第２の既存柱７と、に伝わり易くなる。
【００２９】
このように、制震装置Ａの荷重は、新設梁３３ａから直接第２の既存柱７に伝わり易くなると共に、新設梁３３ａ及び新設柱３２から第１の既存柱２に伝わり易くなっている。つまり、第１実施形態と同様、新設柱３２及び新設梁３３ａの設置によって制震装置Ａの荷重を既存梁に伝わらないようにすることができるので、制震装置Ａを既存建物の屋上に設置し易くすることができる。
【００３０】
（第３実施形態）
図３に示されるように、構造物支持構造４１は、水平面上において第２の既存柱７に対して角型鋼管である新設柱４２の位置が内側にずれている点と、Ｈ形鋼である第１の新設梁４３ａの一端が新設柱４２に固定され、他端が新設柱３２に固定されている点と、新設柱４２と既存梁４ｊと第２の既存柱７とに固定された補強プレート（補強部材）４４を備えている点と、が第２実施形態と異なっており、その他の点は第２実施形態と同様である。
【００３１】
新設柱４２は、屋上床６を貫通して上下方向に延在しており、屋上床６より下方において新設柱４２は、既存梁のうちの一方の第８の既存梁４ｈに溶接された接合プレート４５と、他方の第９の既存梁４ｊに溶接された接合プレート４５との間で挟み込まれている。そして、第８の既存梁４ｈの接合プレート４５と新設柱３２とは上記同様ボルト／ナットによって接合されており、第９の既存梁４ｊの接合プレート４５と新設柱４２とも上記同様ボルト／ナットで接合されている。新設柱４２の上部には、水平面上で第８及び第９の既存梁４ｈ，４ｊに対して直交する方向に延在する第２の新設梁４３ｂがボルト／ナットにより接合されている。また、屋上床６より上方に突出する新設柱４２と新設柱３２には第１の新設梁４３ａが架設されている。第１の新設梁４３ａの一端は接合プレート１６を介して新設柱３２にボルト／ナットで接合されており、第１の新設梁４３ａの他端は接合プレート１６を介して新設柱４２にボルト／ナットで接合されている。
【００３２】
図４（ａ）に示されるように、補強プレート４４は、側面視で直角三角形状となっており、第２の既存柱７から既存梁４ｈの接合プレート４５に向かって傾斜している。補強プレート４４は、第２の既存柱７と、接合プレート５と、既存梁４ｊの下側に位置するフランジ部４ｋと、新設柱４２と、新設柱４２の両側に位置する２枚の接合プレート４５の下端と、に溶接されている。また、図４（ｂ）に示されるように、補強プレート４４は、第２の既存柱７と、接合プレート５と、既存梁４ｊと、新設柱４２と、新設柱４２の両側に位置する２枚の接合プレート４５と、を挟み込むように平行に配置されている。
【００３３】
以上のように構造物支持構造４１では、補強プレート４４が既存梁４ｊのフランジ部４ｋと既存柱７とに固定されており、新設柱４２が上記補強プレート４４に連結されている。ここで、仮に補強プレート４４が無い場合、新設柱４２から既存梁４ｈ，４ｊに制震装置Ａの荷重が伝わり易くなり、既存梁４ｈ，４ｊにかかる荷重が大きくなってしまう。しかしながら、構造物支持構造４１では、制震装置Ａの荷重を受ける新設柱４２が、既存柱７に固定された補強プレート４４に連結されている。よって、制震装置Ａの荷重は、新設柱４２から補強プレート４４に伝わり易くなると共に、新設柱４２から既存梁４ｈ，４ｊに伝わりにくくなる。
【００３４】
従って、補強プレート４４を利用することで既存梁４ｈ，４ｊに伝わる制震装置Ａの荷重を小さくすることができると共に、水平面上における新設柱４２の位置を既存柱７から離しても補強プレート４４によって制震装置Ａの荷重が既存柱７に伝わり易くなっているので、新設柱４２を設置する位置の自由度を高めることができる。
【００３５】
本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【００３６】
図３に示される補強プレート４４と同様の補強プレート５４を第１の既存柱２と既存梁４ｇと新設柱３２とに溶接して、補強プレート４４，５４を既存梁の両側に配置してもよい。また、補強プレート４４，５４の形状や大きさは適宜変更可能である。
【００３７】
上記実施形態では、既存梁と新設梁がＨ形鋼であり、既存柱と新設柱が角形鋼管であった。しかし、梁と柱の形状は上記に限定されず、例えば、新設柱をＨ形鋼としてもよい。
【００３８】
また、上記実施形態では、梁の両端に接合プレートが溶接されており接合プレートを介して梁と柱とがボルト／ナットにより接合されたが、梁と柱の接合方法は上記に限られず、種々の接合方法を代用することができる。
【００３９】
また、上記実施形態では、新設梁の上に制震装置Ａを設置したが、制震装置Ａ以外の重量構造物を設置することも可能であり、例えば、受電用変電設備や巨大水槽を新設梁上に設置することもできる。
【符号の説明】
【００４０】
１，３１，４１…構造物支持構造、２，３，７…既存柱、４ａ〜４ｈ，４ｊ…既存梁、１１，１２，３２，４２…新設柱、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，３３ａ，３３ｂ，４３ａ，４３ｂ…新設梁、４４，５４…補強プレート（補強部材）、Ａ…制震装置（重量構造物）。
【図１】
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【図２】
2015025287.tif 000004
【図３】
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【図４】
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