(57)【要約】【課題】あと施工アンカーを用いなくても、既存建物の耐震補強を確実に行うことができ、耐震補強工事の際の騒音や振動をより軽減することが可能な既存建物の耐震補強構造。【解決手段】既存建物の柱梁架構１内に補強フレーム２が組み込まれてなる既存建物の耐震補強構造において、柱梁架構１と補強フレーム２との間には、互いに接近する方向に係合させることによって重なり合う傾斜面３ａ，４ａを備えた複数の楔部材３，４が設けられ、これら楔部材３，４を、傾斜面３ａ，４ａどうしが重なり合うように接近係合させながら、傾斜面３ａ，４ａの傾斜方向に沿って互いに摺動させることによって、一方の楔部材３は柱梁架構１に圧接されるとともに、他方の楔部材４は補強フレーム２に圧接されている。これにより、複数の楔部材によって柱梁架構と補強フレームとを強固に連結して一体化することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存建物の柱梁架構内に補強フレームが組み込まれてなる既存建物の耐震補強構造において、
前記柱梁架構と補強フレームとの間には、これら柱梁架構と補強フレームとを連結するための連結手段が設けられ、この連結手段は、互いに接近する方向に係合させることによって重なり合う傾斜面を備えた複数の楔部材からなり、
これら楔部材を、前記傾斜面どうしが重なり合うように接近係合させながら、傾斜面の傾斜方向に沿って互いに摺動させることによって、一方の楔部材は柱梁架構に圧接されるとともに、他方の楔部材は補強フレームに圧接されていることを特徴とする既存建物の耐震補強構造。
【請求項２】
前記複数の楔部材は、これら楔部材の軸心に貫通して設けられるボルト軸部に対し、遊びを有する状態で摺動可能に外挿され、前記ボルト軸部の両端部には、前記楔部材どうしを互いに接近する方向に締め付ける締付ナットが螺合されていることを特徴とする請求項１に記載の既存建物の耐震補強構造。
【請求項３】
前記一方の楔部材には、前記柱梁架構への圧接面に摩擦材が取り付けられているとともに、前記他方の楔部材には、前記補強フレームへの圧接面に摩擦材が取り付けられてい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、既存建物の柱梁架構内に補強フレームが組み込まれてなる既存建物の耐震補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、旧来の建築基準法に則って設計された建物や、老朽化が懸念される建物等の各種の既存建物に対して、その躯体を補強することにより耐震性を向上させる様々な補強手段が実施されている。
このような補強手段の一例として、既存の鉄筋コンクリート造の構造物を構成する部材表面に、鋼板を当接させ、後施工アンカーによって上記鋼板と上記部材とを一体化させることによって、既存の鉄筋コンクリート構造物における躯体の耐震性を向上できる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０９−２２１９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記特許文献１のような補強構造においては、例えば、柱や梁等に穿孔した孔の中で拡張部が開くことによって孔壁に機械的に固着するあと施工アンカーが、鋼板と部材とを一体化させる技術として利用されている。
ところが、このあと施工アンカーを柱や梁等に設ける際は、ドリル等を用いて穿孔するだけでなく、あと施工アンカーをハンマーで打ち込んで拡張部を開かなければならないため、補強工事の際は、大きな騒音や振動が発生するという問題があった。
【０００４】
しかしながら、騒音や振動を軽減するためにあと施工アンカーを利用しなかった場合、鋼板と、既存の鉄筋コンクリート構造物の柱梁とを強固に連結できないため、十分に耐震補強を行うことができない場合があった。
そこで、鋼板（以下、補強フレーム）と既存の鉄筋コンクリート構造物（以下、既存建物）とを連結するあと施工アンカーを用いなくても確実に耐震補強を行うことができるような技術の開発が望まれていた。
【０００５】
本発明の課題は、従来とは異なり、あと施工アンカーを用いなくても、既存建物の耐震補強を確実に行うことができ、耐震補強工事の際の騒音や振動をより軽減することが可能な既存建物の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】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、例えば図１および図２に示すように、既存建物の柱梁架構１内に補強フレーム２が組み込まれてなる既存建物の耐震補強構造において、
前記柱梁架構１と補強フレーム２との間には、これら柱梁架構１と補強フレーム２とを連結するための連結手段が設けられ、この連結手段は、互いに接近する方向に係合させることによって重なり合う傾斜面３ａ，４ａを備えた複数の楔部材３，４からなり、
これら楔部材３，４を、前記傾斜面３ａ，４ａどうしが重なり合うように接近係合させながら、傾斜面３ａ，４ａの傾斜方向に沿って互いに摺動させることによって、一方の楔部材３は柱梁架構１に圧接されるとともに、他方の楔部材４は補強フレーム２に圧接されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、前記複数の楔部材を、前記傾斜面どうしが重なり合うように接近係合させながら、傾斜面の傾斜方向に沿って互いに摺動させることで、これら楔部材は前記傾斜面の傾斜方向に沿って相対的に離間するように移動するので、一方の楔部材が前記柱梁架構に圧接されるとともに、他方の楔部材が前記補強フレームに圧接されることとなる。したがって、前記複数の楔部材を、前記柱梁架構および補強フレーム間において強固に楔着することが可能となり、これら楔部材によって柱梁架構と補強フレームとを強固に連結して一体化することができる。
これによって、従来とは異なり、あと施工アンカーを用いなくても、前記柱梁架構と補強フレームとを一体化することができるので、既存建物の耐震補強を確実に行うことができ、耐震補強工事の際の騒音や振動をより軽減することが可能となる。
【０００８】
また、前記複数の楔部材の傾斜面の傾斜角度が緩い場合は、前記楔部材どうしが傾斜面に沿って摺動する距離に対して、これら楔部材どうしが離間する距離が短くなる。一方、前記複数の楔部材の傾斜面の傾斜角度が急な場合は、前記楔部材どうしが傾斜面に沿って摺動する距離に対して、これら楔部材どうしが離間する距離が長くなる。したがって、前記複数の楔部材による前記柱梁架構および補強フレームへの圧接強度を変更する際や、前記柱梁架構および補強フレーム間の距離に応じて、最適な傾斜角度に設定された傾斜面を有する複数の楔部材を用いることで、複数の楔部材によって柱梁架構と補強フレームとを強固に圧接して連結する際に、最適な剪断力を柱梁架構と補強フレームとに加えることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、例えば図２（ａ），（ｂ）に示すように、請求項１に記載の既存建物の耐震補強構造において、前記複数の楔部材３，４は、これら楔部材３，４の軸心に貫通して設けられるボルト軸部５に対し、遊びを有する状態で摺動可能に外挿され、前記ボルト軸部５の両端部には、前記楔部材３，４どうしを互いに接近する方向に締め付ける締付ナット６，６が螺合されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、前記複数の楔部材は、前記ボルト軸部に対して遊びを有する状態で摺動可能に外挿されているので、これら楔部材を前記傾斜面の傾斜方向に沿って互いに摺動させた際に、前記ボルト軸部に対する遊びの分だけ前記傾斜面の傾斜方向に沿って相対的に離間するように移動させることができる。
そして、これら複数の楔部材が締付ナットによって締め付けられた際に、前記一方の楔部材がボルト軸部に対する遊びの分だけ柱梁架構側に移動することによって、これら一方の楔部材とボルト軸部との接触部分に支圧力が作用するとともに、この支圧力に比例する剪断力を、一方の楔部材の柱梁架構への圧接面に伝達することができる。一方、前記他方の楔部材がボルト軸部に対する遊びの分だけ補強フレーム側に移動することによって、これら他方の楔部材とボルト軸部との接触部分に支圧力が作用するとともに、この支圧力に比例する剪断力を、他方の楔部材の補強フレームへの圧接面に伝達することができる。
これによって、前記複数の楔部材を、前記柱梁架構および補強フレーム間においてより強固に楔着することが可能となり、これら楔部材によって柱梁架構と補強フレームとをより強固に連結して一体化することができる。
【００１１】
また、前記締付ナットによる締め付けトルクを調節することによって、前記複数の楔部材の支圧力を調整することができるので、前記一方の楔部材の柱梁架構への圧接面に伝達する剪断力を調整できるとともに、前記他方の楔部材の補強フレームへの圧接面に伝達する剪断力を調整することができる。これによって、前記複数の楔部材によって柱梁架構と補強フレームとを強固に連結する際の最適な剪断力を、これら柱梁架構と補強フレームとに加えることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、例えば図１および図２に示すように、請求項１または２に記載の既存建物の耐震補強構造において、前記一方の楔部材３には、前記柱梁架構１への圧接面３ｂに摩擦材３ｃが取り付けられているとともに、前記他方の楔部材４には、前記補強フレーム２への圧接面４ｂに摩擦材４ｃが取り付けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、前記一方の楔部材には、前記柱梁架構への圧接面に摩擦材が取り付けられているので、この摩擦材によって、一方の楔部材と柱梁架構との間に摩擦力を生じさせることができる。また、前記他方の楔部材には、前記補強フレームへの圧接面に摩擦材が取り付けられているので、この摩擦材によって、他方の摩擦材と補強フレームとの間に摩擦力を生じさせることができる。これによって、前記複数の楔部材による柱梁架構と補強フレームとの強固な連結状態を保持することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、従来とは異なり、あと施工アンカーを用いなくても、前記柱梁架構と補強フレームとを一体化することができるので、既存建物の耐震補強を確実に行うことができ、耐震補強工事の際の騒音や振動をより軽減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
本実施の形態における既存建物の耐震補強構造は、図１および図２に示すように、既存建物の柱梁架構１内に補強フレーム２が組み込まれてなるものであり、前記柱梁架構１と補強フレーム２との間には、これら柱梁架構１と補強フレーム２とを連結するための連結手段が設けられ、この連結手段は、互いに接近する方向に係合させることによって重なり合う傾斜面３ａ，４ａを備えた複数の楔部材３，４からなり、これら楔部材３，４を、前記傾斜面３ａ，４ａどうしが重なり合うように接近係合させながら、傾斜面３ａ，４ａの傾斜方向に沿って互いに摺動させることによって、一方の楔部材３は柱梁架構１に圧接されるとともに、他方の楔部材４は補強フレーム２に圧接されている。
【００１７】
ここで、本実施の形態の既存建物は、例えば鉄筋コンクリート造や鉄骨鉄筋コンクリート造の構造からなる建物であり、間隔をあけて立設される複数の柱１ａ，１ａと、隣り合う該柱の間に上下に間隔をあけて架設される複数の梁１ｂ，１ｂとによって矩形に形成された柱梁架構１を備えている。
【００１８】
この柱梁架構１には、図１に示すように、矩形枠状に形成された補強フレーム２が組み込まれており、この補強フレーム２は、鉄骨等の構成材料を矩形枠状に組み立てることにより形成されている。
【００１９】
なお、このように本実施の形態の補強フレーム２は、矩形枠状に形成されたものが用いられているが、これに限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００２０】
すなわち、図３に示すように、前記補強フレーム２の代わりとして、例えば、鋼製の耐震壁２０を柱梁架構１内に設けるようにしても良く、さらに、図４に示すように、前記補強フレーム２の代わりとして、例えば、略逆Ｙ字状に形成されたブレース２１を柱梁架構１内に設けるようにしても良い。このブレース２１としては、例えば、柱梁架構１内の上方に位置する本体部２２と、柱梁架構１内の下方両端に位置する接合金具２３，２３と、前記本体部２２と接合金具２３，２３との間に介在するブレース材２４，２４とを備え、前記本体部２２およびブレース材２４，２４と、前記接合金具２３，２３およびブレース材２４，２４とを、ピン接合部２５を介して接合したもの等を用いるようにする。
このようなブレース２１によれば、前記本体部２２の上部に設けられる一方の楔部材３を柱梁架構１に圧接するとともに、他方の楔部材４を本体部２２に圧接するようにして、柱梁架構１と本体部２２とを連結することで、本体部２２にピン接合されたブレース材２４，２４を柱梁架構１の下方両端に向かって付勢することができるので、これらブレース材２４，２４にピン接合された前記接合金具２３，２３を柱梁架構１に対して圧着することが可能となる。
【００２１】
さらに、補強フレーム２を設ける際は、図１に示すように、この補強フレーム２の両側部に楔部材３，４を複数設けるだけでなく、補強フレーム２を柱梁架構１のいずれか一方の柱１ａ側に寄せるようにしても良い。このように補強フレーム２を柱梁架構１のいずれか一方の柱１ａ側に寄せることによって、寄せた側に楔部材３，４を設ける必要がなくなるので、使用する楔部材３，４の数量を減らすことが可能となっている。
【００２２】
以上のように、本実施の形態の補強フレーム２の代わりとして設けられるものは、これら耐震壁２０やブレース２１だけに限られないことは言うまでもなく、本実施の形態の補強フレーム２が柱梁架構１内に設けられる態様についても本実施の形態の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、任意である。
【００２３】
そして、前記柱梁架構１と補強フレーム２との間に設けられる連結手段である前記複数の楔部材３，４は、図２（ａ）に示すように、同一の楔形状に形成されたものであり、前記柱梁架構１および補強フレーム２間において複数箇所に設けられている。
【００２４】
また、前記複数の楔部材３，４は、楔部材３，４どうしを係合させる際に重なり合う傾斜面３ａ，４ａをそれぞれ備えている。
なお、これら楔部材３，４の傾斜面３ａ，４ａは、前記柱梁架構１および補強フレーム２間の距離を考慮しており、前記複数の楔部材３，４によって前記柱梁架構１および補強フレーム２を圧接して連結する際の最適な傾斜角度に設定されている。
【００２５】
さらに、一方の楔部材３は前記柱梁架構１への圧接面３ｂを備え、他方の楔部材４は前記補強フレーム２への圧接面４ｂを備えている。
前記一方の楔部材３の圧接面３ｂには、一方の楔部材３と柱梁架構１との間に摩擦力を生じさせる摩擦材３ｃが取り付けられているとともに、前記他方の楔部材４の圧接面４ｂには、他方の楔部材４と補強フレーム２との間に摩擦力を生じさせる摩擦材４ｃが取り付けられている。
これによって、一方の楔部材３と柱梁架構１との間に摩擦力を生じさせることができるとともに、他方の楔部材４と補強フレーム２との間に摩擦力を生じさせることができるので、前記複数の楔部材３，４による柱梁架構１と補強フレーム２との強固な連結状態を保持することができる。
【００２６】
なお、これら摩擦材３ｃ，４ｃにより摩擦力をより高めるために、前記一方の楔部材３の圧接面３ｂに対向する柱梁架構１の側面にも摩擦材７が取り付けられているとともに、前記他方の楔部材４の圧接面４ｂに対向する補強フレーム２の側面にも摩擦材８が取り付けられている。
【００２７】
さらに、これら楔部材３，４の軸心には、後述するボルト軸部５が挿通される挿通孔３ｄ，４ｄが形成されており、この挿通孔３ｄ，４ｄはボルト軸部５よりも大径となっている。
前記ボルト軸部５は前記挿通孔３ｄ，４ｄに挿通されており、このボルト軸部５に対し、前記複数の楔部材３，４は遊びを有する状態で摺動可能に外挿されている。また、このボルト軸部５の両端部には、前記楔部材３，４どうしを互いに接近する方向に締め付ける締付ナット６，６が螺合されている。
【００２８】
前記締付ナット６，６は、これら締付ナット６，６によって前記複数の楔部材３，４を容易かつ確実に締め付けできるように、前記挿通孔３ｄ，４ｄよりも大径となるように形成されている。なお、これら締付ナット６，６と楔部材３，４との間に座金部材（図示略）を設けるようにしても良い。
【００２９】
なお、本実施の形態の楔部材３，４の設置方向は、図１に示すように、柱１ａおよび梁１ｂの長さ方向と平行に設置された状態となっているが、これに限られるものではなく、例えば図５（ａ），（ｂ）に示すように、柱１ａおよび梁１ｂの長さ方向と直交する方向に設置した状態としても良い。
このように楔部材３，４の設置方向を、柱１ａおよび梁１ｂの長さ方向と直交する方向とすることによって、図５（ｂ）に示すように、締付ナット６，６が柱１ａおよび梁１ｂの側面よりも外側に出るので、これら締付ナット６，６の締め付け作業をより容易に行うことができる。
【００３０】
そして、以上のような複数の楔部材３，４を用いて、前記柱梁架構１と補強フレーム２とを連結するには、まず、前記複数の楔部材３，４を、柱梁架構１と補強フレーム２との間の所定位置に設置する。ここで、所定位置とは、前記柱梁架構１と補強フレーム２とを強固に連結できる最適の位置を指しており、特に限定されるものではない。本実施の形態においては、図１に示すように、前記柱梁架構１と補強フレーム２の角部付近との間に前記複数の楔部材３，４が設置されている。
【００３１】
そして、このように所定位置に設置された複数の楔部材３，４を、図２（ａ），（ｂ）に示すように、互いに接近する方向に係合させることで、前記柱梁架構１と補強フレーム２とを強固に連結するようにする。
これら複数の楔部材３，４を互いに接近する方向に係合させる際は、図２（ａ）に示すように、前記ボルト軸部５の両端部に螺合された締付ナット６，６を締め付けることによって行われる。なお、この締付ナット６，６による締め付けトルクは、複数の楔部材３，４によって前記柱梁架構１および補強フレーム２を圧接して連結する際における最適な値となるように調節されている。
【００３２】
そして、このように複数の楔部材３，４を締付ナット６，６によって締め付けることによって、図２（ｂ）に示すように、これら複数の楔部材３，４を、前記ボルト軸部５に沿って摺動させ、さらに前記ボルト軸部５に対する遊びの分だけ前記傾斜面３ａ，４ａの傾斜方向に沿って相対的に離間するように移動させる。
【００３３】
この時、これら複数の楔部材３，４のうち、一方の楔部材３がボルト軸部５に対する遊びの分だけ柱梁架構１側に移動することによって、これら一方の楔部材３とボルト軸部５との接触部分に支圧力が作用するとともに、この支圧力に比例する剪断力を、一方の楔部材３の柱梁架構１への圧接面３ｂに伝達することができる。また、他方の楔部材４がボルト軸部５に対する遊びの分だけ補強フレーム２側に移動することによって、これら他方の楔部材４とボルト軸部５との接触部分に支圧力が作用するとともに、この支圧力に比例する剪断力を、他方の楔部材４の補強フレーム２への圧接面４ｂに伝達することができるようになっている。
すなわち、前記複数の楔部材３，４は、柱梁架構１および補強フレーム２間において楔止め効果を確実に発揮することが可能となり、これら楔部材３，４によって柱梁架構１と補強フレーム２とを強固に連結して一体化することができるようになっている。
【００３４】
また、前記柱梁架構１の内周面と補強フレーム２の外周面との隙間にグラウト材（図示せず）を注入して充填することによって、例えば柱梁架構１の変形等によって複数の楔部材３，４の係合状態が解除されることを防止するとともに、前記柱梁架構１と補強フレーム２とをより一体化させて耐震性の向上を図るようにする。
【００３５】
本実施の形態によれば、前記複数の楔部材３，４を、前記傾斜面３ａ，４ａどうしが重なり合うように接近係合させながら、傾斜面３ａ，４ａの傾斜方向に沿って互いに摺動させることで、これら楔部材３，４は前記傾斜面３ａ，４ａの傾斜方向に沿って相対的に離間するように移動するので、一方の楔部材３が前記柱梁架構１に圧接されるとともに、他方の楔部材４が前記補強フレーム２に圧接されることとなる。したがって、前記複数の楔部材３，４を、前記柱梁架構１および補強フレーム２間において強固に楔着することが可能となり、これら楔部材３，４によって柱梁架構１と補強フレーム２とを強固に連結して一体化することができる。
これによって、従来とは異なり、あと施工アンカーを用いなくても、前記柱梁架構１と補強フレーム２とを一体化することができるので、既存建物の耐震補強を確実に行うことができ、耐震補強工事の際の騒音や振動をより軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の既存建物の耐震補強構造の一例を示す正面図である。
【図２】連結手段を示し、（ａ）は複数の楔部材どうしを係合する前の状態であり、（ｂ）は複数の楔部材どうしを係合させた後の状態である。
【図３】本発明の既存建物の耐震補強構造の他の例を示す正面図である。
【図４】本発明の既存建物の耐震補強構造の他の例を示す正面図である。
【図５】楔部材の設置方向の他の例を示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  柱梁架構
２  補強フレーム
３  一方の楔部材
４  他方の楔部材
５  ボルト軸部
６  締付ナット
【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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