(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の壁面が上階の梁の側面と面一とされている既存壁と、当該既存壁と一体化された柱および上階の梁との境界部にそれぞれスリットを設けるとともに、面一とされている前記一方の壁面の上縁部および前記梁の側面の下縁部に、それぞれ立断面視で斜めの切欠部を設け、当該切欠部に制震装置を設置してなる既存建築物の制震補強構造であって、
前記制震装置が、前記切欠部に形成された傾斜面とほぼ同じ傾斜角度を有し、当該傾斜面にそれぞれ固定される一対のフランジプレートと、当該一対のフランジプレート間に延在するパネル部とからなることを特徴とする既存建築物の制震補強構造。
【請求項２】
前記パネル部が極低降伏点鋼からなり、前記一対のフランジプレート間に補剛リブが配設されていることを特徴とする請求項１に記載の既存建築物の制震補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存建築物の制震補強構造に関し、特に、既存壁を利用した既存建築物の制震補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存建築物を耐震補強する場合、大地震時に耐震壁がせん断破壊しないように、建築計画上、支障のない箇所に耐震壁を新設したり、制震装置を付加することが行われる。例えば、特許文献１では、柱と梁で囲まれた開口部に沿って補強フレームを設置し、補強フレーム内に制震装置を組み込む既存建築物の制震補強構造が開示されている。
また、耐震壁や制震装置を設置するためのスペースが十分に確保できない場合は、せん断破壊するおそれのある既存耐震壁を増打ちすることで、せん断破壊の防止と耐力の向上を図ることが行われている。例えば、特許文献２では、既存耐震壁の周囲の柱・梁に複数のアンカーを打ち込むとともに、既存耐震壁の表面に複数のスペーサー付きアンカーを打ち込み、突出しているスペーサーに溶接金網を固定した後、溶接金網の表面にモルタルを吹き付ける既存耐震壁の増厚補強方法が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−３５０７７７号公報
【特許文献２】特開平８−４９３２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の耐震補強工法では、所要の耐震性能を確保するため、耐震壁や制震装置を数多く設置しなければならない場合があり、建築物の重量が増大するとともに、 有効スペースが損なわれるという問題がある 。
一方、既存耐震壁を増打ちするにしても、 建築物の 重量が増大するうえ、手間の掛かる 作業を多く 必要とするという問題がある。
【０００４】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、 建築物の 重量が増大せず、有効スペースが損なわれることのない既存建築物の制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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、少なくとも一方の壁面が上階の梁の側面と面一とされている既存壁と、当該既存壁と一体化された柱および上階の梁との境界部にそれぞれスリットを設けるとともに、面一とされている前記一方の壁面の上縁部および前記梁の側面の下縁部に、それぞれ立断面視で斜めの切欠部を設け、当該切欠部に制震装置を設置してなる既存建築物の制震補強構造であって、前記制震装置が、前記切欠部に形成された傾斜面とほぼ同じ傾斜角度を有し、当該傾斜面にそれぞれ固定される一対のフランジプレートと、当該一対のフランジプレート間に延在するパネル部とからなることを特徴とする。
【０００６】
本発明は、既存壁と柱との境界部にスリットを設けて、柱の靭性能を向上させて柱のせん断破壊を防止するとともに、既存壁と上階の梁との間にスリットを設けて、既存壁と上階の梁との間に、パネル部のせん断変形を利用した制震装置（以下、パネルダンパーと呼ぶこともある。）を設置し、既存壁と上階の梁との相対変位によってパネル部に塑性変形を生じさせ、建物に生じるエネルギーをパネル部に吸収させるものである。
【０００７】
特に、少なくとも一方の壁面と上階の梁の側面とが面一とされている場合には、面一とされているサイドの既存壁の上縁部および上階の梁の下縁部に、それぞれ立断面視で（上階の梁の延在する方向に見て）斜めの切欠部を設け、当該切欠部にパネルダンパーを設置するので、既存壁と上階の梁との間のスリット幅を必要最小限とすることができ施工が容易となる。
【０００９】
また、本発明は、前記パネル部が極低降伏点鋼からなり、前記一対のフランジプレート間に補剛リブが配設されていてもよい。
本発明では、普通鋼に比べて降伏点が低く、大きな伸び性能を有する極低降伏点鋼をパネル部に使用することにより、大きなエネルギー吸収性能を有するパネルダンパーを実現することができる。また、一対のフランジプレート間に補剛リブを配設することにより、パネル部の局部座屈を防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る既存建築物の制震補強構造では、既存壁と、当該既存壁と一体化された柱および上階の梁との境界部にそれぞれスリットを設け、既存壁と上階の梁との間にパネルダンパーを設置するので、 建築物の 重量が増大せず、有効スペースが損なわれることがない。特に、少なくとも一方の壁面と上階の梁の側面とが面一とされている場合を対象として、面一とされているサイドの既存壁の上縁部および上階の梁の下縁部に、それぞれ立断面視で斜めの切欠部を設け、当該切欠部にパネルダンパーを設置するので、既存壁と上階の梁との間のスリット幅を必要最小限とすることができ施工が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
なお、段落００１６〜００１９（図５〜７）において説明するものは本発明に関連する参考例であって本来的には本発明の実施形態に含まれるものではないが、便宜的に本発明の第二の実施形態として説明する。
［第一の実施形態］
図１に本実施形態の概観図を、図２にパネルダンパー（制震装置）部分の拡大図を、図３に図１のＡ−Ａ矢視断面図をそれぞれ示す。また、図４にパネルダンパーの斜視図を示す。
対象とする既存壁１２は、隣接する柱１４、１４とその間に架設された上階の梁１３によって囲まれた構面内に形成されており、一方の壁面１２ｂが上階の梁１３の側面１３ｂと面一とされている。
【００１２】
本発明では、既存壁１２とその両側の柱１４、１４との境界部に、それぞれスリット１５、１５を設けて既存壁１２と柱１４、１４との縁を切るとともに、既存壁１２と上階の梁１３との境界部にもスリット１６を設けて上階の梁１３との縁を切り、既存壁１２を柱および梁から独立した壁体としている。
【００１３】
また、面一とされているサイドの既存壁１２の上縁部および上階の梁１３の下縁部をそれぞれ切り欠いて切欠部１７を設け、当該切欠部１７にパネルダンパー１１を設置している。具体的には、パネルダンパー１１の長さ分だけ、既存壁１２の上縁部および上階の梁１３の下縁部を、それぞれ立断面視で（上階の梁１３の延在する方向に見て）斜め４５度に切り欠いて三角形状の切欠部１７を形成し、形成された傾斜面１２ａ、１３ａをモルタル１８、１８で均した後、モルタル１８、１８上にパネルダンパー１１を設置し、アンカーボルト１９で傾斜面１２ａ、１３ａに固定する（図３参照）。
【００１４】
パネルダンパー１１は、切欠部１７に形成された傾斜面１２ａ、１３ａとほぼ同じ傾斜角度を有する帯板状の一対のフランジプレート１１ｂ、１１ｃと、一対のフランジプレート１１ｂ、１１ｃ間に延在する帯板状のパネル部１１ａとから概略構成されている（図４参照）。一対のフランジプレート１１ｂ、１１ｃ間には、パネル部１１ａの局部座屈を防止するために、パネルダンパー１１の長手方向に所定の離間間隔をあけて複数の補剛リブ１１ｄ…が配設されている。
パネル部１１ａには極低降伏点鋼を用いており、パネル部１１ａが早期に降伏することで大きなエネルギーを吸収することができる。
なお、フランジプレート１１ｂ、１１ｃには、それぞれアンカーボルト１９用のボルト孔１１ｅが複数形成されており、フランジプレート１１ｂは傾斜面１３ａ上に、フランジプレート１１ｃは傾斜面１２ａ上にそれぞれアンカーボルト１９で固定される。
【００１５】
柱１４および上階の梁１３と既存壁１２とはスリット１５、１６で縁が切られているので、既存建築物に地震力が作用すると、上階の梁１３と既存壁１２との間には相対変位が発生する。この相対変位により、パネル部１１ａがせん断変形し、地震エネルギーを吸収する。その結果、既存壁１２が負担する地震力が軽減され、既存壁１２のせん断破壊が防止されるのである。
【００１６】
［第二の実施形態］
図５に本実施形態の概観図を、図６にパネルダンパー部分の拡大図を、図７に図５のＢ−Ｂ矢視断面図をそれぞれ示す。
本実施形態では、既存壁２２の両サイドにそれぞれ梁型が形成され、両壁面とも上階の梁２３の側面と面一とされていない点が第一の実施形態と異なっている。
このため、既存壁２２とその両側の柱２４、２４との境界部に、それぞれスリット２５、２５を設けて既存壁２２と柱２４、２４との縁を切るとともに、既存壁２２と上階の梁２３との境界部に幅２００〜３００ｍｍ程度のスリット２６を設け、既存壁２２の上端面２２ａと上階の梁２３の底面２３ａとの間にパネルダンパー２１を設置する（図７参照）。
【００１７】
パネルダンパー２１は、断面視Ｈ形状とされ、帯板状の一対の対向するフランジプレート２１ｂ、２１ｃと、当該一対のフランジプレート２１ｂ、２１ｃ間に延在し、極低降伏点鋼で形成された帯板状のパネル部２１ａとから概略構成される。一対のフランジプレート２１ｂ、２１ｃ間には、パネル部２１ａの局部座屈を防止するために、パネルダンパー２１の長手方向に所定の離間間隔をあけて複数の補剛リブ２１ｄ…が配設されている。
既存壁２２の上端面２２ａと上階の梁２３の底面２３ａをそれぞれモルタル２８、２８で均した上にパネルダンパー２１を設置し、フランジプレート２１ｂ、２１ｃを既存壁２２の上端面２２ａおよび上階の梁２３の底面２３ａにそれぞれアンカーボルト２９で固定する。
【００１８】
本実施形態による既存建築物の制震補強構造では、既存壁１２、２２と、当該既存壁１２、２２と一体化された柱１４、２４および上階の梁１３、２３との境界部にそれぞれスリット１５、１６、２５、２６を設け、既存壁１２、２２と上階の梁１３、２３との間にパネルダンパー１１、２１を設置するので、 建築物の 重量が増大せず、有効スペースが損なわれることがない。特に、一方の壁面１２ｂと上階の梁１３の側面１３ｂとが面一とされている場合には、面一とされているサイドの既存壁１２の上縁部および上階の梁１３の下縁部に、それぞれ立断面視で斜め４５度の切欠部１７を設け、当該切欠部１７にパネルダンパー１１を設置するので、既存壁１２と上階の梁１３との間のスリット１６の幅を必要最小限とすることができ施工が容易となる。しかも、切欠部１７を傾斜角度４５度の傾斜面１２ａ、１３ａとしているので、アンカーボルト１９を容易に打設することができる。
【００１９】
なお、パネルダンパー１１、２１は、パネル部１１ａ、２１ａの面積を変えることにより自由に抵抗力を調整することが可能である。これにより、既存壁１２、２２の負担を軽減し、既存壁１２、２２のせん断破壊を防止することができる。
【００２０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、第一の実施形態では、既存壁と上階の梁の一方の面のみ面一としているが、既存壁の壁厚と上階の梁の梁幅が同じで両面とも面一であってもよいことは言うまでもない。また、第二の実施形態では、既存壁と上階の梁との間に均等な幅（２００〜３００ｍｍ程度）のスリットを設けたが、パネルダンパーが設置される部分のみ幅２００〜３００ｍｍ程度のスリットとし、その他の部分は僅かな隙間のスリットとしてもよい。要は、本発明において所期の機能が得られればよいのである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る既存建築物の制震補強構造の第一の実施形態を示す概観図である。
【図２】図１におけるパネルダンパー部分の拡大図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】パネルダンパーの斜視図である。
【図５】本発明に係る既存建築物の制震補強構造の第二の実施形態を示す概観図である。
【図６】図５におけるパネルダンパー部分の拡大図である。
【図７】図５におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１１、２１  パネルダンパー（制震装置）
１２、２２  既存壁
１３、２３  上階の梁
１４、２４  柱
１５、１６、２５、２６  スリット
１７  切欠部
１８、２８  モルタル
１９、２９  アンカーボルト
【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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【図６】
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【図７】
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