(57)【要約】【課題】施工費用の大幅な増大を伴うことなく、施工時の安全性が確保できる、既存建物の免震化工法およびそれに使用される仮設制震パネルを提供することを目的とする。【解決手段】既存建物の所定階の柱１から仮設支持材に柱負担荷重を移し換え、柱１の中間部に免震装置４を挿入設置した後、仮設支持材から該免震装置４に柱負担荷重を移し換え、その後、該仮設支持材を撤去する既存建物の免震化工法において、柱１から仮設支持材に柱負担荷重を移し換える前に、水平方向の振動エネルギを吸収する仮設制震パネル７を取り付けておくパネル設置工程と、仮設支持材から免震装置４に柱負担荷重を移し換えた後で、該免震装置の水平変位を拘束する拘束手段８を取り付ける拘束手段設置工程と、仮設支持材を撤去した後で、仮設制震パネル７を取り外すパネル撤去工程とを備えた。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存建物の所定階の１本乃至複数本の柱毎に、該柱から該柱の周囲に配設した仮設支持材に柱負担荷重を移し換え、該柱の中間部を切断除去して免震装置を挿入設置した後、該仮設支持材から該免震装置に柱負担荷重を移し換え、その後、該仮設支持材を撤去する作業を、同階の全柱の一本もしくは適宜本数毎に順次完了していく既存建物の免震化工法において、
上記切断する柱から上記仮設支持材に柱負担荷重を移し換える前に、該切断する柱が位置する階の梁と下階の梁との間に、水平方向の振動エネルギを吸収する仮設制震パネルを取り付けておくパネル設置工程と、
上記仮設支持材から上記免震装置に柱負担荷重を移し換えた後で、
該免震装置の水平変位を拘束する拘束手段を取り付ける拘束手段設置工程と、
上記拘束手段設置工程を完了するとともに上記仮設支持材を撤去した後で、上記仮設制震パネルを取り外すパネル撤去工程とを備えたことを特徴とする既存建物の免震化工法。
【請求項２】
前記仮設制震パネルは、前記柱が位置する階のいずれか一対の柱の中間位置に、これら一対の柱から適宜間隔を隔てて設置されることを特徴とする請求項１に記載の既存建物の免震化工法。
【請求項３】
請求項１に記載の既存建物の免震化工法に使用される仮設制震パネルであって、
該仮設制震パネルは、前記柱が位置する階の梁に着脱可能な上方パネルと、
中間パネルと、該上方パネルを取り付けた梁直下の下階の梁に着脱可能な下方パネルとから構成され、
上記中間パネルは、上記上部および下方パネルよりも低強度に形成されるとともに、これら上方および下方パネル間に取り付けられることを特徴とする既存建物の免震化工法に使用される仮設制震パネル。
【請求項４】
前記仮設制震パネルは鋼板材で形成され、前記中間パネルは、前記上方および下方パネルよりも薄肉に形成されることを特徴とする請求項３に記載の既存建物の免震化工法に使用される仮設制震パネル。
【請求項５】
前記仮設制震パネルの表裏面には、化粧材が施されることを特徴とする請求項３または４に記載の既存建物の免震化工法に使用される仮設制震パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存建物の使用環境を維持しながら、安全に免震化工事をおこなうことが可能な、既存建物の免震化工法およびそれに使用される仮設制震パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
既存建物の免震化工法としては、特許文献１が知られている。特許文献１の「免震化工法」では、既存建物に免震装置を設置して免震化するための免震化工法であって、既存建物の複数本ある柱のうち所定本数の柱毎に、該柱が負担する既存建物の重量分を仮設材で受け、該柱を切断するとともにその切断箇所に免震装置を設置し、その後設置した免震装置に前記柱が負担する既存建物の重量分を前記仮設材から移し換えて、該仮設材を撤去する作業を繰り返し行うことにより、前記複数本の柱全てに対して免震装置を順次設置するとともに前記仮設材を順次撤去していき、しかも、それら柱全てに対して免震装置を順次設置していきかつ仮設材を順次撤去していく工程中には、既存建物の重量分を仮設材から各免震装置に移し換えるに先立って、各免震装置の周囲にそれぞれ個別水平変位拘束手段を順次設置していくことにより、該個別水平変位拘束手段によって、既存建物の免震装置を設置する箇所より上側の部分の水平変位を拘束するようにしている。
【０００３】
また、圧縮ブレースや、特許文献２に示すようなパネル状の拘束材を既存の柱間に設けて、より確実に水平変位を拘束する方法も知られている。
【特許文献１】特許第３７６０３０６号公報
【特許文献２】特開２００５−３６５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１にあっては、「免震装置を順次設置していきかつ仮設材を順次撤去していく工程中には、既存建物の重量分を仮設材から各免震装置に移し換えるに先立って、各免震装置の周囲にそれぞれ個別水平変位拘束手段を順次設置していく」という手順を備えていた。このような手順であると、特殊な拘束部材を使用しない限りは、既存建物の重量分を免震装置に移し換えることで、それよりも前に取り付けておく個別水平変位拘束手段にも明らかに荷重がかかることになる。このため、個別水平変位拘束手段には、初期ひずみや初期応力が発生する。既存建物の重量分の移し換えで、免震装置が沈み込むようであれば、個別水平変位拘束手段に生ずる初期ひずみや初期応力はさらに大きなものとなる。このように、重量分の移し換え前から取り付けられ、移し換えによって初期ひずみ等が生じる個別水平変位拘束手段では、設計値に応じた拘束性能を発揮することはできず、安全装置としての機能を十分に果たし得ないおそれがあるという課題があった。また、個別水平変位拘束手段をボルト等で取り付けている場合は、荷重やひずみによって、取り外し時に取り外しが困難になり、沈み込みを予め考慮して長孔にしておくなどすると、移動が許容されるため安全装置の用をなさず、また再度固定する必要があるので、取り付けが二度手間になる。
【０００５】
また、既存の柱間にブレースを入れる方法では、ブレースの水平方向への剛性が柱より高いため水平力がブレースに集中する。このため、ブレースの設置箇所を多くしたり、ブレース部材の断面積を大きくする必要が生じる。さらに、ブレースの長さは既存の柱間の距離および、既存の柱の梁間長さにより異なるためブレース材の転用が難しく、各工事毎に新たなブレース材を準備する必要がある。これらは施工費用の増加を招く。また、柱間の開口部がブレースにより使用できなくなるため、建物を使用しながら免震化する上で使用環境界を大きく制約するという不都合もある。
【０００６】
特許文献２におけるパネル状の拘束材は転用可能ではあるが、柱間の開口部の下部を梁材構成材が横断するため、既存建物を使用しながら免震化する上で使用環境界を制約するという不都合が生じる。
【０００７】
本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、施工費用の大幅な増大を伴うことなく施工時の安全性が確保でき、既存建物の使用環境を大きく損なうことなく免震化工事が可能な、既存建物の免震化工法およびそれに使用される仮設制震パネル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】
【０００８】
本発明にかかる既存建物の免震化工法は、既存建物の所定階の１本乃至複数本の柱毎に、該柱から該柱の周囲に配設した仮設支持材に柱負担荷重を移し換え、該柱の中間部を切断除去して免震装置を挿入設置した後、該仮設支持材から該免震装置に柱負担荷重を移し換え、その後、該仮設支持材を撤去する作業を、同階の全柱の一本もしくは適宜本数毎に順次完了していく既存建物の免震化工法において、上記切断する柱から上記仮設支持材に柱負担荷重を移し換える前に、該切断する柱が位置する階の梁と下階の梁との間に、水平方向の振動エネルギを吸収する仮設制震パネルを取り付けておくパネル設置工程と、上記仮設支持材から上記免震装置に柱負担荷重を移し換えた後で、該免震装置の水平変位を拘束する拘束手段を取り付ける拘束手段設置工程と、上記拘束手段設置工程を完了するとともに上記仮設支持材を撤去した後で、上記仮設制震パネルを取り外すパネル撤去工程とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
前記仮設制震パネルは、前記柱が位置する階のいずれか一対の柱の中間位置に、これら一対の柱から適宜間隔を隔てて設置されることを特徴とする。
【００１０】
前記既存建物の免震化工法に使用される仮設制震パネルであって、該仮設制震パネルは、前記柱が位置する階の梁に着脱可能な上方パネルと、中間パネルと、該上方パネルを取り付けた梁直下の下階の梁に着脱可能な下方パネルとから構成され、上記中間パネルは、上記上部および下方パネルよりも低強度に形成されるとともに、これら上方および下方パネル間に取り付けられることを特徴とする。
【００１１】
前記仮設制震パネルは鋼板材で形成され、前記中間パネルは、前記上方および下方パネルよりも薄肉に形成されることを特徴とする。
【００１２】
前記仮設制震パネルの表裏面には、化粧材が施されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる既存建物の免震化工法およびそれに使用される仮設制震パネルにあっては、施工費用の大幅な増大を伴うことなく施工時の安全性が確保でき、既存建物の使用環境界を大きく損なうことなく免震化工事が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明にかかる既存建物の免震化工法およびそれに使用される仮設制震パネルの好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態にかかる既存建物の免震化工法は基本的には、図１から図１０に示すように、既存建物の所定階の柱１から柱１の周囲に配設した仮設支持材２に柱負担荷重を移し換え、該柱１の中間部３を切断除去して免震装置４を挿入設置した後、該仮設支持材２から該免震装置４の挿入設置された柱１および該免震装置４に柱負担荷重を移し換え、その後、該仮設支持材２を撤去する作業を、同階の全柱１のうち、一本もしくは適宜本数毎に順次完了していく既存建物の免震化工法において、切断する柱１から仮設支持材２に柱負担荷重を移し換える前に、下階の梁５と柱の位置する階の梁６との間に、水平方向の振動エネルギを吸収する仮設制震パネル７を取り付けるパネル設置工程と、上記仮設支持材２から該免震装置４の挿入設置された柱１および該免震装置４に柱負担荷重を移し換えた後で、該免震装置４の水平変位を拘束する拘束手段８を取り付ける拘束手段設置工程と、上記拘束手段設置工程を完了するとともに仮設支持材２を撤去した後で、上記仮設制震パネル７を取り外すパネル撤去工程とを備えたことを特徴とする既存建物の免震化工法である。
【００１５】
より具体的には、免震装置４を挿入設置する柱１（以下「柱１」という）の位置する階（以下「所定階」という）に仮設制震パネル７の設置を行う第１工程と、柱１周りの躯体の補強を行う第２工程と、柱１から仮設支持材２に柱負担荷重を移し換える第３工程と、免震装置４の設置スペースＳを形成するために柱１の中間部を切断除去する第４工程と、免震装置４の設置スペースＳへ免震装置４を設置する第５工程と、仮設支持材２から免震装置４の挿入設置された柱１および免震装置４に柱負担荷重を移し換える第６工程と、柱負担荷重を免震装置４の挿入設置された柱１および免震装置４に移し換え終わった後で、柱１に拘束手段８を取り付け、また適宜に仮設支持材２を撤去する第７工程と、仮設制震パネル７を撤去する第８工程と、拘束手段８を撤去する第９工程とを備え、少なくとも第１工程から第７工程の施工を、全ての柱１のうちの一本もしくは適宜本数毎に順次完了していくようになっている。
【００１６】
本実施形態は、所定階において、免震化工事中に作用する地震時水平力に対して、まだ免震化工事が行われていない切断前の柱１（以下「未施工の柱１」という）や耐力壁、既に免震装置４が挿入されて拘束手段８が取り付けられた柱１（以下「施工済の柱１」という）、および仮設制震パネル７の各抵抗要素により対応する。即ち仮設制震パネル７は復元力によって水平力に抵抗するとともに、その履歴により所定階の振動エネルギを吸収する。これらの総合的作用を利用することにより、免震工事化中の地震に的確に対応していく免震化工法である。
【００１７】
本実施形態にかかる既存建物の免震化工法は、低層や中層の建物の柱を対象とするのみならず、高層・超高層建物の適宜階の柱も対象として施工される。また、施工対象とする柱としては、建物平面プランの柱全数を対象としても、その中から適宜選択した柱１を対象として、順次上記工程を繰り返す施工としてもよい。本実施形態にあっては、ＲＣ造の既存建物が例示されているが、ＳＲＣ造やＳ造、鋼管コンクリート構造、さらにはＳ造とＲＣ造などの混合構造の既存建物を対象として施工してもよい。
【００１８】
図１から図１０には、所定階の梁６と柱１と床９および下階の梁５で構成された架構を有する既存建物が示されている。なお、本実施形態において、下階の梁５とは所定階の床９を支える梁を意味し、所定階の梁６とは所定階の柱１上部に架設された梁を意味する。
【００１９】
この既存建物に対し、免震化工法を適用していく。第１工程はパネル設置工程である。第１工程として図１（Ａ）に示すように、最初に仮設制震パネル７を設置する。
【００２０】
仮設制震パネル７は、柱１と所定階の梁６および下階の梁５を備える架構内に設置され、履歴型振動エネルギ吸収装置として、その履歴により所定階の水平方向の振動エネルギを吸収する。
【００２１】
本実施形態の仮設制震パネル７は、柱１間の中間位置、すなわち柱１間の中央部に設ける。仮設制震パネル７は、免震装置４の挿入設置を行う柱１の位置する階、すなわち所定階の梁６と、梁６の直下に位置する階下の梁５の間に設ける。本実施形態において、所定階の梁６と柱１が階下の梁５の間とは、梁６の梁底から梁５の直上の床９の上面の意味である。また、梁５自体の梁せいを床９の上面まで設定してもよい。仮設制震パネル７と両側の柱１との間には、適宜間隔を設ける。本実施形態の「適宜間隔」として、仮設制震パネル７の端と柱１との間隔が、少なくとも人が歩行できる程度の寸法を確保する。
【００２２】
仮設制震パネル７は、図５および図６に示すように、所定階の梁６に設けたパネル上部固定部材６０と、床９上すなわち下階の梁５の上面部（以下単に「床９上」という）に設けたパネル下部固定部材９０により固定される。
【００２３】
パネル上部固定部材６０は、横長の断面コ字状の鋼板製部材であり、梁６の両側面と底面を囲むように取り付けられている。パネル上部固定部材６０の両側面６１は梁６の側面にボルトで固定されている。パネル上部固定部材６０の底面６２幅は梁幅より広く構成されている。底面６２には、仮設制震パネル７の上部がボルトで固定されている。パネル上部固定部材６０は、梁６と仮設制震パネル７を一体化し、地震力等の梁６からの水平力を、履歴型振動エネルギ吸収装置としての仮設制震パネル７へ伝達する機能を有している。
【００２４】
パネル下部固定部材９０は、下階から床９を貫通して床９上に突出する下方パネル固定ボルト９１で構成されている。下方パネル固定ボルト９１により仮設制震パネル７の下部が床９に固定されている。パネル下部固定部材９０は、床９すなわち梁５と仮設制震パネル７を一体化し、地震力等の床９からの水平力を履歴型振動エネルギ吸収装置としての仮設制震パネル７へ伝える機能を有している。
【００２５】
仮設制震パネル７は、横長長方形の、上方パネル７ａ、中間パネル７ｂ、下方パネル７ｃを上下方向に連結して一枚のパネルとして形成されている。仮設制震パネル７の各パネル７ａ、７ｂ、７ｃは長方形の鋼鈑製のパネル部材である。各パネル７ａ、７ｂ、７ｃは横方向の長さ寸法がほぼ同一となるように設定されている。
【００２６】
上方パネル７ａは、梁６からの水平力を中間パネル７ｂへ伝えるための部材であり、鋼板材７０ａを主材として構成されている。鋼板材７０ａの表面側周縁には補強用の上縁フランジ７１と、フランジ７３が設けられている。鋼板材７０ａの裏面中央部には鋼製補強材７４が設けられている。
【００２７】
鋼板材７０ａの上縁フランジ７１は、パネル上部固定部材６０の底面６２とほぼ同一形状の鋼板製部材である。上縁フランジ７１は、鋼板材７０ａ上縁端部に断面T字状に取り付けられる。上縁フランジ７１は鋼板材７０ａの補強機能に加え、上方パネル７ａとパネル上部固定部材６０を連結する機能をも有している。すなわち、上縁フランジ７１と底面６２をボルトで固定して鋼板材７０ａとパネル上部固定部材６０を連結し、上方パネル７ａと梁６が一体化されている。これにより、梁６からの水平力を中間パネル７ｂへ伝えることが可能となっている。
【００２８】
鋼板材７０ａのフランジ７３は鋼製の細長薄板状部材である。フランジ７３は、鋼板材７０ａの側縁、下縁表面にほぼ垂直に断面Ｌ字状に取り付けられている。補強材７４は、鋼性の細長薄板状部材であり、鋼板材７０ａの裏面の中央部に横方向に複数設けられている。
【００２９】
下方パネル７ｃは、床９すなわち梁５からの水平力を中間パネル７ｂへ伝えるための部材であり、鋼板材７０ｃを主材として構成されている。本実施形態における鋼板材７０ｃの材質および厚さは、上方パネル７ａの鋼板材７０ａと同様である。
【００３０】
鋼板材７０ｃの下縁フランジ７２は、鋼板材７０ｃ下縁端部に断面T字状に取り付けられる鋼板製部材である。下縁フランジ７２は、鋼板材７０ｃの補強機能に加え、下方パネル７ｃと床９すなわち梁５を連結する機能をも有している。すなわち、下縁フランジ７２を下方パネル固定ボルト９１により床９すなわち梁５に連結することで、下方パネル７ｃと梁５が一体化されている。これにより、梁５からの水平力を中間パネル７ｂへ伝えることが可能となっている。
【００３１】
本実施形態における鋼板材７０ｃ下部には、略三角形の補強フランジ７７が設けられている。補強フランジ７７は鋼板材７０ｃと下縁フランジ７２の間に設けられ、鋼板材７０ｃと下縁フランジ７２に直交している。これにより下方パネル７ｃの床９すなわち梁５との連結部が補強され、床９すなわち梁５からの水平力が確実に中間パネル７ｂへ確実に伝達される。
【００３２】
中間パネル７ｂは、履歴型振動エネルギ吸収装置としての仮設制震パネル７の主要部材である。中間パネル７ｂは、鋼板材７０ｂを主材として構成されており、地震力等の水平力に対し、弾性域における復元力により抵抗する機能と、弾塑性域における履歴で振動エネルギを吸収する機能を備えている。
【００３３】
本実施形態において、鋼板材７０ｂの部材厚さは、上方パネル７ａの鋼板材７０ａおよび下方パネル７ｃの鋼板材７０ｃよりも低強度（塑性変形し易い）に形成される。具体的には、薄く構成されているか、低強度鋼材で形成されている。これにより仮設制震パネル７において、中間パネル７ｂが、上方パネル７ａ、下方パネル７ｃより先に弾塑性変形し、所定階に作用する水平方向の振動エネルギを吸収することが可能となり、履歴型振動エネルギ吸収装置としての仮設制震パネル７の機能を確実に果たしている。
【００３４】
本実施形態における鋼板材７０ｂは、長方形の鋼板材であり、その形状寸法は、上方パネル７ａの外形とほぼ同一である。鋼板材７０ｂの表面側周縁には補強用の鋼製フランジ７３が設けられている。鋼板材７０ｂの裏面中央部には鋼製補強材７４が設けられている。これらの機能、材質、形状は上方パネル７ａにおける場合と同様である。
【００３５】
仮設制震パネル７は、上記各パネル７ａ、７ｂ、７ｃのフランジ７３同士を対向させ、各鋼板材７０ａ、７０ｂ、７０ｃの、補強材７４を同じ側に揃えて連結して構成されている。該連結は、各鋼板材７０ａ、７０ｂ、７０ｃをフランジ７３周辺で両側からスプライスプレート７６で挟みボルトで固定する。
【００３６】
この際、中間パネル７ｂと上方パネル７ａの両フランジ７３の間、又は中間パネル７ｂと下方パネル７ｃの両フランジ７３の間にクリアランスをもって連結する。クリアランスを構成するために、フランジ７３の間にスペーサー部材を挟み込む。
【００３７】
また、各パネル間の連結に使用するスプライスプレート７６およびボルトは十分な強度と剛性を有し、少なくとも中間パネル７ｂの鋼板材７０ｂより高い強度と剛性を有している。
【００３８】
仮設制震パネル７の、フランジ７３側（以下「表面」）および、補強材７４側（以下「裏面」）には各鋼板材７０ａ、７０ｂ、７０ｃに対向して化粧材７５が施されている。本実施形態において、化粧材７５は、各パネル７ａ、７ｂ、７ｃが連結された状態で仮設制震パネル７の全面に施されている。化粧材７５の表面には、壁の内装材または、外壁の仕上げ材と同様な模様色彩が施されている。化粧材７５により、各鋼板材７０ａ、７０ｂ、７０ｃや、フランジ７３、補強材７４が見えなくなり、使用している部屋の環境を良好に保てる。
【００３９】
仮設制震パネル７の上部固定は、上方パネル７ａの上縁フランジ７１と梁６のパネル上部固定部材６０の底面６２をボルトで連結している。また、仮設制震パネル７の下部固定は、下方パネル固定ボルト９１を、下方パネル７ｃの下縁フランジ７２に通しナット止めして行なっている。このため、仮設制震パネル７は梁６および床９すなわち梁５に対し、ボルトの取り外しにより脱着可能となっている。
【００４０】
本実施形態においては、仮設制震パネル７の上部下部固定および中間パネル７ｂと上方パネル７ａ、下方パネル７ｃとのスプライスプレート７６とボルトによる接合が強固であり、かつ、中間パネル７ｂの強度が、上方パネル７ａ、下方パネル７ｃのより低く、または鋼板材７０ｂの厚さが、上方パネル７ａ、下方パネル７ｃの鋼板材７０ａ、７０ｃより薄肉である。このため、地震力等の水平力により、上方パネル７ａと梁６、および下方パネル７ｃと床９とが一体に挙動し、中間パネル７ｂへ水平力を伝達する。これにより中間パネル７ｂの鋼板材７０ｂが、座屈することなく弾塑性変形して地震等による水平方向の振動エネルギを吸収し、また水平力へ抵抗することが可能となっている。
【００４１】
本実施形態においては、上、下方パネル７ａ、７ｃと中間パネル７ｂ間の連結は、少なくともいずれか一方と適宜クリアランスをもってボルト接合するとしているが、互いに密着させて溶接接合としても良い。
【００４２】
第２工程として、積層ゴム等の免震装置４を組み込む対象となる柱１の周りに対して、躯体補強を行う。（図１（Ｂ）参照）。
【００４３】
その後、柱１周りの躯体構造を補強する。躯体の補強に際しては、免震装置４の設置箇所を避けて、柱１周りの梁６に梁幅および梁せいを拡張する形態で増設部分１１を形成するとともに、柱１を拡幅する形態で拡幅部分１２を形成する。図示例にあっては、拡幅部分１２を、免震装置４の設置位置下方全体にわたって床９まで形成しているが、この拡幅部分１２も必要最小限形成すればよく、床９まで形成する必要はなくて、柱１の高さ方向途中まで形成するだけでもよい。
【００４４】
第３工程では、柱１から仮設支持材２であるジャッキ２ａに柱負担荷重を移し換える作業を実施する。この工程では図１（Ｃ）に示すように、柱１の周りに柱高さ方向に、仮設支持材２として伸縮自在なジャッキ２ａを適宜数配設し、これらジャッキ２ａを伸張させて、その上端を増設部分１１に下方から当接させる。従って、所定階の梁６の増設部分１１は、少なくともジャッキ２ａ上端を当接させ得る寸法で形成される。ジャッキ２ａは、下階の梁５に支持反力をとって、所定階の梁６の増設部分１１を介して柱負担荷重を支持する。これにより、柱１が負担している建物荷重がジャッキ２ａに移し換えられる。
【００４５】
ジャッキ２ａの支持反力を負担する下階の梁５については、必要に応じて補強を行ったり、下階の梁５下に別途ジャッキを設置して、さらに下階の梁からも支持反力をとるようにしてもよい。また、建物に作用する水平力を負担する仮設制震パネル７からの応力も、下階の梁５で負担することとなる。このように、ジャッキ２ａの支持反力および、仮設制震パネル７からの応力を、共に柱１に接続される下階の梁５で負担する関係上、上記仮設制震パネル７は、柱１とは異なる柱通りに設置することが好ましい。また、仮設制震パネル７を柱１と異なる柱通りに設置することで、上記躯体補強などの作業スペースも広く確保することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、未施工の柱１や既存の耐力壁、施工済の柱１、および仮設制震パネル７の各抵抗要素により水平力に抵抗していて、ジャッキ２ａに水平力を負担させる必要がなく、ジャッキ２ａの上下を床９や増設部分１１に剛接合するなどの作業を行う必要がない。これにより、ジャッキ２ａの取り付け構成を単純化することができ、その取り付け作業および撤去作業ともに、容易化することができる。
【００４７】
第４工程では、柱１を切断して、免震装置４の設置スペースＳを形成する作業を実施する。この工程では図２（Ｄ）に示すように、躯体補強となる増設部分１１と拡幅部分１２との間において、上下２箇所で柱１を切断し、これら切断箇所の間の切除部分１３を柱１から除去する。これにより、ジャッキ２ａで支持した状態の所定階の柱１位置に、免震装置４の設置スペースＳが形成される。
【００４８】
第５工程では、免震装置４をその設置スペースＳへ挿入設置する作業を実施する。この工程では図２（Ｅ）に示すように、切除部分１３を除去した柱１の設置スペースＳに免震装置４を挿入し装着する。この装着作業は図示しないが、まず、免震装置４を設置スペースＳへ挿入し、免震装置４の上下フランジプレートそれぞれと着脱自在に接合される上部ベースプレート４ａおよび下部ベースプレート４ｂから突出する定着部材４ｃをそれぞれ柱１の切断面に向かい合うように配置する。次いで、定着部材４ｃを包囲するように柱１周りを型枠で取り囲む。その後、型枠内にコンクリートやモルタルなどのグラウト材を充填する等の方法で、免震装置４を柱１に対して固定する。コンクリート等が必要強度を発現した後、型枠を撤去する。これにより、免震装置４は柱１の上方柱部１ａと下方柱部１ｂとの間に設置される。
【００４９】
第６工程では、ジャッキ２ａから免震装置４に柱負担荷重を移し換える作業を実施する。この工程では図２（Ｆ）に示すように、ジャッキ２ａを収縮させて、その上端を増設部分１１から離脱させる。これにより、それまでジャッキ２ａが支持していた柱負担荷重が、上方柱部１ａ、免震装置４および下方柱部１ｂに移し換えられ、これによって前記柱負担荷重は上方柱部１ａから免震装置４を介して下方柱部１ｂに伝達されることになる。
【００５０】
第７工程は拘束手段設置工程である。すなわち、免震装置４の免震作用を拘束する拘束手段８を設置する工程である。第７工程では、ジャッキ２ａから免震装置４の挿入設置された柱１および免震装置４に柱負担荷重を移し換えた後、すなわち柱負担荷重を免震装置４の挿入設置された柱１および免震装置４に移し換え終わった後で、柱１に拘束手段８を取り付け、また適宜にジャッキ２ａを撤去する作業を実施する。本実施形態の拘束手段８は免震作用拘束プレート８ａで構成される。
【００５１】
ここで、ジャッキ２ａから免震装置４の挿入設置された柱１および免震装置４に柱負担荷重を移し換えた後、すなわち「仮設支持材２から免震装置４の挿入設置された柱１および免震装置４に柱負担荷重を移し換え、その後」とは、柱負担荷重がすべて完全に、ジャッキ２ａから、免震装置４の挿入設置された柱１および免震装置４に移し換えられた状態を意味し、すなわちジャッキ２ａには建物の荷重が何ら作用せず、従ってジャッキ２ａが撤去可能となった状態をいう。
【００５２】
その意味では、第７工程は、図２（Ｆ）に示したジャッキ２ａ上端が増設部分１１から離れた状態を含む。換言すれば、第６工程の柱負担荷重の移し換え操作は、柱負担荷重をジャッキ２ａから免震装置４の挿入設置された柱１および免震装置４に徐々に移す操作段階をいい、第７工程は、ジャッキ２ａをいつでも取り外すことができるようになった状態以降の段階となる。
【００５３】
図３（Ｇ）から（Ｉ）および図５に示すように、ジャッキ２ａを撤去した状態はもちろん第７工程の段階である。
【００５４】
そして、ジャッキ２ａを現実に撤去したかしないかに関わらず、ジャッキ２ａに建物の荷重が何ら作用しなくなった後、免震作用拘束プレート８ａを、免震装置４を取り囲んで、上部ベースプレート４ａと下部ベースプレート４ｂとの間に取り付ける。
【００５５】
免震作用拘束プレート８ａは、免震装置４の上側の上方柱部１ａと下側の下方柱部１ｂとの間で、免震装置４の水平変位を拘束して、免震装置４の水平方向の変形を規制する。ジャッキ２ａから免震装置４に完全に全ての柱負担荷重を移し換えた段階では、当該柱負担荷重により免震装置４は僅かながら沈み込むようにする。本実施形態では、このように免震装置４が柱負担荷重を負担することによって相当の変形を生じた後で、免震作用拘束プレート８ａを取り付ける。
【００５６】
従って、免震作用拘束プレート８ａを取り付けるにあたり、何らの初期ひずみも初期応力も生じさせることなく、柱１に設置することができる。従って、免震作用拘束プレート８ａは、設計値に応じて適正に柱１における水平変位を拘束し、水平力が既存建物に作用しても免震装置４が変形（水平方向に移動）することを阻止して、未施工の柱１や既存の耐力壁、施工済の柱１、仮設制震パネル７とともに地震や強風等により建物に生じる水平力に抵抗し、施工の安全性を保証する。
【００５７】
図７には、免震作用拘束プレート８ａの取り付け状況が示されている。図７に示した免震作用拘束プレート８ａは、上部ベースプレート４ａおよび下部ベースプレート４ｂそれぞれにボルト接合した２ピースのプレート片１９同士を免震装置４の設置スペースＳで互いにボルト締結するようにしたものである。
【００５８】
本実施形態にかかる既存建物の免震化工法にあっては、図３に示すように、少なくとも上述した第３工程から第７工程の施工を、全ての柱１のうちの一本もしくは適宜本数毎に順次完了していく。例えば、一本の場合には、当該一つの柱１に対し、柱負担荷重をジャッキ２ａに移し換え、上記手順に従って作業を実施し、ジャッキ２ａを撤去した後、免震作用拘束プレート８ａを取り付ける作業を完了し、次いで、他の柱１に作業を移行することを繰り返す。
【００５９】
適宜本数の場合には、これら柱１に対する施工を並行処理で進め、施工が完了したら、次の適宜本数の柱１に対して同様な施工を繰り返す。すなわち、本実施形態にかかる既存建物の免震化工法における作業手順は、少なくとも柱１全数を一挙にジャッキダウンする施工形態でなければ、柱１一本一本を順次に施工しても、適宜本数の柱１に対する施工を順次に繰り返して行うようにしてもよく、これにより、ジャッキ２ａの転用を可能として、できる限り必要ジャッキ台数を削減することができる。
【００６０】
第７工程までを、所定階の柱１全数に対して施工した後、第８工程および第９工程の作業を順次実施する。第８工程では図３（Ｉ）に示すように、仮設制震パネル７を撤去するパネル撤去工程である。
【００６１】
その後、第９工程で、免震作用拘束プレート８ａを撤去する。これにより、既存建物の所望の柱１に設置した免震装置４を完全に機能させることができ、本実施形態による免震化工法の施工が完了する。
【００６２】
上記実施形態では、所定階全体を１つの施工領域として、柱１に免震装置４を挿入設置していく免震化工事に関する実施形態を説明した。さらに、所定階を複数の領域に分けて、各領域に対し順次に第１工程から第７工程を実施していく場合の実施形態を以下に説明する。
【００６３】
図８から図１０に示すように、既存建物をＡ、Ｂ、Ｃの３領域に分けて、各領域ごとに免震装置４の設置工事を実施していく。
【００６４】
各領域内の免震化工事において、所定階に対し配置する仮設制震パネル７の数および位置は、履歴型振動エネルギ吸収装置として仮設制震パネル７が吸収すべき水平方向の振動エネルギや、未施工の柱１や耐力壁および施工済の柱１の水平力への抵抗を考慮して定める。さらに、仮設制震パネル７の位置については所定階の重心と剛心とが極力一致するようにその配置を定める。
【００６５】
既存建物の所定階の平面形状は、図示例にあってはＬ字状に形成されている。Ｌ字状を縦部分、角部分、横部分の３つに分割し、縦部分をＡ領域、角部分をＢ領域、横部分をＣ領域と設定する。
【００６６】
Ａ領域は、Ｘ方向２スパン、Ｙ方向３スパンの領域に設定されている。Ａ領域のＸ方向の一辺を境界として、隣接するＢ領域が設定されている。Ｂ領域はＸ方向２スパン、Ｙ方向３スパンの領域に設定されている。Ｂ領域のＹ方向の一辺を境界として、Ｃ領域が設定されている。Ｃ領域は、Ｘ方向３スパン、Ｙ方向３スパンの領域に設定されている。
【００６７】
Ｌ字状平面の既存建物への免震化工事は、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域の順に各領域内の柱１へ免震装置４を挿入設置する作業を行う。各領域内において、前述の第１工程から少なくとも第７工程までの施工を行う。
【００６８】
既存建物の免震化工事はＡ領域内の柱１から順次行う。第１工程はパネル設置工程である。
【００６９】
仮設制震パネル７のＡ領域内への配置に関しては、Ａ領域の免震化工事中に柱１が切断された状態において、仮設制震パネル７が吸収すべき振動エネルギや、Ｂ領域、Ｃ領域内の未施工の柱１の水平力への抵抗等を考慮の上決定する。また、既存建物全体として剛心と重心のずれが少なくなるように考慮する。これにより、水平力による、ねじれ作用を低減できる。例えば、仮設制震パネル７の必要数は地震応答解析により算定され、Ａ領域内への仮設制震パネル７の設置位置の決定は応力解析により行われる。
【００７０】
本実施形態において、仮設制震パネル７をＡ領域のＸ方向、Ｙ方向の外壁側の柱１間（以下「スパン」と言う）に計４箇所に設ける。仮設制震パネル７は、Ｘ方向に二つ、Ｙ方向に二つ配置する。Ｘ方向の外壁側の一辺の２スパンに、それぞれ仮設制震パネル７１０、７２０を設置する。Ｙ方向の外壁側の二辺の中央のスパンへ、仮設制震パネル７３０、７４０を設置する。
【００７１】
各仮設制震パネル７１０、７２０、７３０、７４０は、既存の梁下寸法に合わせて、高さの微調整などを行い、各スパンの中間位置に取り付ける。
【００７２】
仮設制震パネル７１０〜７４０の外壁側の面には、外壁面の模様等と調和する模様等を有する化粧材７５を設け、Ａ領域側の面には壁の内装と同様な模様等を有する化粧材７５を設ける。これにより、Ａ領域を使用する場合に室内環境を良好に保て、建物の外観を損なわないようにすることができる。
【００７３】
Ａ領内領域における、その他第２工程から第７工程の各工程における施工手順は、前述した内容と同様であるため説明は省略する。
【００７４】
Ａ領域内における第８工程、すなわち仮設制震パネル７の撤去は、Ｂ領域の免震化工事を検討の上行う。すなわちＡ領域内の施工済の柱１を加味した上で、Ｂ領域の免震化工事における、仮設制震パネルの数や配置を検討の上、Ａ領域の不要な仮設制震パネル７を撤去する。
【００７５】
本実施形態においては、仮設制震パネル７の撤去は行わず、仮設制震パネル７１０〜７４０を全て残す。
【００７６】
Ｂ領域における第１工程を実施し、仮設制震パネル７を設ける。Ｂ領域に設置する設置する仮設制震パネル７の数と配置についても、Ｂ領域の免震化工事中に柱１が切断された状態において、仮設制震パネル７が吸収すべき振動エネルギや、Ｃ領域内の未施工の柱１、およびＡ領域内の施工済の柱１の水平力への抵抗等を考慮の上決定する。また、既存建物全体として剛心と重心とのずれが少なくなるように考慮する。Ａ領域内の場合と同様に、仮設制震パネル７の必要数は地震応答解析により算定され、Ｂ領域内への仮設制震パネル７の設置位置の決定は応力解析により行われる。
【００７７】
本実施形態のＢ領域の柱１への免震装置４の挿入設置に関連して、仮設制震パネル７を３つ設置する。仮設制震パネル７５０、７６０を、Ｌ字状基準階平面２０の出隅部のＸ方向、Ｙ方向の外壁交差部付近に各方向に１つずつ設ける。また、Ｂ領域とＡ領域の境界側のＸ方向Ａ領域内に仮設制震パネル７７０を設ける。
【００７８】
各仮設制震パネル７５０、７６０、７７０は既存の梁下寸法に合わせて、高さの微調整などを行い、各スパンの中間位置に取り付ける。各仮設制震パネル７５０、７６０、７７０の外壁側の面には外壁と調和する化粧材７５を設け、室内側には内装と調和する化粧材７５を設ける。
【００７９】
Ｂ領域内領域における第２工程から第７工程までは前述した内容と同様であるため、説明は省略する。
【００８０】
Ｂ領域内における第８工程としての仮設制震パネル７の撤去工程の考え方は、Ａ領域における場合と同様である。すなわち、Ａ領域内、Ｂ領域の施工済の柱１、仮設制震パネル７を考慮して、Ｃ領域の仮設制震パネル７の数と配置を検討の上で、Ａ、Ｂ領域内の余分な仮設制震パネル７を撤去する。
【００８１】
本実施形態においては、Ａ領域Ｘ方向の仮設制震パネル７７０を撤去する。撤去した仮設制震パネル７７０は、Ｃ領域の仮設制震パネル７へ転用する。
【００８２】
次に、Ｃ領域の免震化工事に着手する。手順、方法および考え方は、Ａ領域、Ｂ領域の場合と同様であるため、説明は省略する。
【００８３】
本実施形態において、仮設制震パネル７を、Ｃ領域を囲むＸ方向、Ｙ方向の外壁側のスパンに計３箇所に設ける。Ｘ方向の外壁側中央スパンへ、仮設制震パネル８００を設置する。Ｙ方向の外壁側一辺の２スパンに、それぞれ仮設制震パネル８１０、８２０を設置する。仮設制震パネル８１０は、撤去したＡ領域の仮設制震パネル７７０を使用する。
【００８４】
仮設制震パネル８００については、Ａ領域内の仮設制震パネル７７０を転用するため、高さの変更や、構造的機能の調整が必要となる。この場合、仮設制震パネル７７０の中間パネル７ｂを交換することにより調整を行い、仮設制震パネル８００として転用する。
【００８５】
また、各仮設制震パネル８００〜８２０には化粧材７５を適宜設ける。Ｃ領域が所定階の最後の工事領域であるため、Ｃ領域の第８工程のパネル撤去工程において仮設制震パネル８００〜８２０の撤去をする。これと並行してＡ領域、Ｂ領域に残した仮設制震パネル７１０、７２０、７３０、７５０、７６０も撤去し、第８工程のパネル撤去工程を完了させる。この第８工程に続いて、第９工程としてＡ、Ｂ、Ｃ領域内の柱１に取り付けてある、免震作用拘束プレート８ａを撤去し工事が完了する。
【００８６】
なお、本実施形態における８工程と９工程の手順を逆にして、免震作用拘束プレートを撤去した後に、仮設制震パネルを撤去しても良い。逆にすれば、免震装置の作動が可能となり、仮設制震パネルの撤去作業時、残りの仮設制震パネルによる振動エネルギの吸収機能を働かせながら仮設制震パネルを撤去することができる。
【００８７】
以上説明した本実施形態にかかる既存建物の免震化工法にあっては、仮設支持材２から免震装置４に柱負担荷重を移し換えた後で、柱１に免震作用拘束プレート８ａを取り付ける手順である。従って免震作用拘束プレート８ａを取り付ける際には、免震装置４は柱負担荷重の移し換えによって発生する変形を生じた後であることから、免震作用拘束プレート８ａには何らの初期ひずみや初期応力も発生することはなく、設計値に応じた拘束性能を発揮することができて、施工時の安全装置としての機能を十分に果たすことができ、施工安全性を高く保証することができる。
【００８８】
本実施形態は、所定階において、免震化工事中に作用する地震時水平力に対して、未施工の柱１や耐力壁、施工済の柱１、および仮設制震パネル７の各抵抗要素により対応する。即ち仮設制震パネル７は復元力によって水平力に抵抗するとともに、その履歴により所定階の振動エネルギを吸収する。これらを総合的に機能させて、免震工事化中の地震に対応しているため、あらゆる免震化工事に対応でき安全性も高い。
【００８９】
履歴型振動エネルギ吸収装置としての仮設制震パネル７を利用することで、振動エネルギを吸収でき、これにより仮設補強を減らすことが可能となった。
【００９０】
本実施形態では、履歴型振動エネルギ吸収装置としての仮設制震パネル７を使用しているため、ブレースのように左右の柱で拘束する必要がなくなり、柱１と仮設制震パネル７との間に通路を確保できる。所定階に居ながら、すなわち使用しながらの免震化工事が可能で、建物使用者への工事による負担が軽減できる。
【００９１】
また、スパンの中間位置に仮設制震パネル７を設置することにより、水平力が仮設制震パネル７に入力した際の、梁５、梁６および既存柱１へのせん断や曲げ応力が軽減され、安全な施工が可能となる。
【００９２】
本実施形態において、仮設制震パネル７は上方パネル７ａ、中間パネル７ｂ、下方パネル７ｃから構成されている。仮設制震パネル７を三分割にしたことは、取り付け箇所により仮設制震パネル７に必要とされる機能面の調整が可能となり、転用に対し容易に対応できる。
【００９３】
すなわち、本実施形態においては、仮設制震パネル７の中間パネル７ｂの鋼板材７０ｂが、他のパネルの鋼板材７０ａ、７０ｃより薄いか、または低強度であるため、履歴型振動エネルギ吸収装置としての仮設制震パネル７の特性を、中間パネル７ｂの鋼板材７０ｂによって決めることができる。
【００９４】
また、仮設制震パネル７の各パネル間の連結、上方パネル７ａと梁６、下方パネル７ｃと梁５はボルトによりに行っている。このため、ボルトの着脱によりパネルの取り付け、分解、撤去が容易に行える。
【００９５】
さらに、中間パネル７ｂと上方パネル７ａ、下方パネル７ｃとの接続時に、多少のクリアランスを設けてあるため、柱負担荷重の移し換えによって発生する、免震装置４の沈み込みの影響を受けた場合であっても、中間パネル７ｂと上方パネル７ａ、下方パネル７ｃの解体が比較的容易に行える。
【００９６】
また、仮設制震パネル７を転用して使用する際に、転用先の寸法が異なる場合であっても容易に対応できる。すなわち、上方パネル７ａ、下方パネル７ｃを各設置箇所共通に使用し、中間パネル７ｂの高さのみ変更することで、容易にあらゆる高さに対応でき経済的である。
【００９７】
さらに、仮設制震パネル７の転用位置に対応した中間パネル７ｂだけを事前に準備しておくことや、逆に、上方パネル７ａ、下方パネル７ｃだけを事前に転用しておき、調整された中間パネル７ｂを後で取り付けることも可能となり、効率的な転用が可能となる。
【００９８】
このような、仮設制震パネル７の取り付け、解体の容易さ、機能変更の容易さは、所定階を領域分けして、領域毎に免震化工事を進めていく場合に特に有利である。すなわち、各施工領域ごとに、施工前の柱１や施工済の柱１や存建物全体の剛心位置の変化などを考慮して仮設制震パネル７の配置を決める必要がある。その場合に、仮設制震パネル７の設置や移転をきめ細かく行え、安全で経済的な施工が可能となるからである。
【００９９】
さらに、所定階を領域分けして免震化工事を行うことは、施工管理に柔軟性をもたせることができ、必要ジャッキ台数を、建物全体を一斉にジャッキアップしたりジャッキダウンするような場合に比べて、削減することができる。
【０１００】
また、仮設制震パネル７は仮設支持材２への柱負担荷重の移し換え前から設置し、免震装置４への荷重移設後も取り付けてあるため、施工全期間で水平力へ対応でき、安全が確保される。
【０１０１】
本実施形態においては、仮設制震パネル７の表裏面に化粧材７５を設けてあるため、所定階の使用環境を損なうことなく、快適な継続使用が可能となる。
【０１０２】
本実施形態は、上記の形態に限定されるものではない。本実施形態において第１工程の仮設制震パネル７の設置工程は、第２工程の躯体補強に先行して行っているが、第２工程の後に第１工程を実施しても、両工程並行して実施しても良い。少なくとも第３工程の開始前に、第１工程である、仮設制震パネル７の設置が完了していればよい。
【０１０３】
第２工程は、柱１全数に対して一挙に施工してもよく、あるいはいくつかの複数の柱１に対して、さらには柱１一つ一つに対して順次施工するようにしてもよい。
【０１０４】
仮設制震パネル７の化粧材７５は、仮設制震パネル７の取り付け位置により、仮設制震パネル７の片面にのみ設けてもよい。また、仮設制震パネル７の表裏面の全体でなく、一部にのみ化粧材７５を設けても良い。
【０１０５】
化粧材７５は、各パネル単位で設けても良いし、各パネル７ａ、７ｂ、７ｃを連結した一面の状態で仮設制震パネル７に設けても良い。また、化粧材７５の模様等は、必ずしも壁や外壁の模様等に合わせる必要はなく、室内環境に対し適切な模様等を選べばよい。例えば風景写真や、ホワイトボードや掲示板としても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明かかる好適な実施形態における免震化工法の手順のうち、仮設支持材に柱負担荷重を移し換えるまでを説明する図である。
【図２】本発明かかる好適な実施形態における免震化工法の手順のうち、免震装置に柱負担荷重を移し換えるまでを説明する図である。
【図３】本発明かかる好適な実施形態における免震化工法の手順のうち、仮設制震パネルを撤去するまでの工程を説明する図である。
【図４】本発明かかる好適な実施形態における免震化工法の手順を示すフロー図である。
【図５】本発明にかかる既存建物の免震化工法に使用される仮設制震パネルの好適な一実施形態であって、化粧材を有しない仮設制震パネルの設置状況を示す立面図である。
【図６】化粧材設けた状態での図４の仮設制震パネルの縦断面を示す断面図である。
【図７】免震装置への水平変位拘束手段の取り付け状況を示す立面図である。
【図８】所定階を領域分けして施工する場合の、Ａ領域の免震化施工時における仮設制震パネルの配置平面図である。
【図９】所定階を領域分けして施工する場合の、Ｂ領域の免震化施工時における仮設制震パネルの配置平面図である。
【図１０】所定階を領域分けして施工する場合の、Ｃ領域の免震化施工時における仮設制震パネルの配置平面図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１  柱
２  仮設支持材
３  柱の中間部
４  免震装置
５  下階の梁
６  柱が位置する階の梁
７  仮設制震パネル
８  拘束手段
【図１】
2008057190.tif 000003
【図２】
2008057190.tif 000004
【図３】
2008057190.tif 000005
【図４】
2008057190.tif 000006
【図５】
2008057190.tif 000007
【図６】
2008057190.tif 000008
【図７】
2008057190.tif 000009
【図８】
2008057190.tif 000010
【図９】
2008057190.tif 000011
【図１０】
2008057190.tif 000012