(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存建物の柱梁架構に補強架構を固定することにより当該既存建物の耐震性を高める耐震補強構造において、
上記柱梁架構に打設したあと施工アンカーボルトを介して連結用鋼材を固定し、この連結用鋼材に上記補強架構を固定してなり、
上記連結用鋼材は、一のフランジとウエブとを有する断面Ｔ形に形成され、上記フランジが上記アンカーボルトを介して上記柱梁架構の外面に固定されるとともに、上記ウエブを上記柱梁架構の外方に延出させ、
上記補強架構は、Ｈ形鋼からなる柱および梁を有し、当該柱および梁のフランジ面を、上記連結用鋼材の上記柱梁架構の外方に延出する上記ウエブに当接させてボルト結合されていることを特徴とする耐震補強構造。
【請求項２】
上記連結用鋼材の上記フランジには、上記アンカーボルトの外径よりも大径の位置調整穴が穿設され、かつ上記フランジと上記アンカーボルトの頭部に螺合されたナットとの間には、上記ナットの外径よりも小径に形成されて上記アンカーボルトが挿通されるボルト挿通孔が形成され、かつ上記フランジの位置調整穴を塞ぐ座金が介装されるとともに、当該座金が上記フランジに接合されていることを特徴とする請求項１に記載の耐震補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既存建物の外側に補強架構を増設して当該既存建物の耐震性を向上させるための耐震補強構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
先の阪神大震災を契機とした建物に対する耐震性の要請の高まりから、特に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耐震補強工法が実施されている。
ところで、従来の耐震補強のうち、柱梁架構の構面内に鉄骨ブレースや鉄筋コンクリート造の耐震壁を増設する場合には、補強後に建物内部の使用に新たな制約が生じるとともに、工事がもっぱら既存建物の内部となるために、改修期間中は建物内部の使用ができなくなり、通常業務に支障を来すという問題点がある。
【０００３】
そこで、これを解決する耐震補強として、上記既存建物の外周に沿って補強架構を配設し、これと柱梁架構とを一体化させる耐震補強工法が提案されている。図７は、従来のこの種の工法によって耐震補強された既存建物の一部分を示す断面図で、この耐震補強工法は、既存建物の鉄筋コンクリート造の柱梁架構１の外周部に、鉄骨柱と鉄骨梁とからなる鉄骨架構２を配設し、この鉄骨架構２のウエブ２ａにスタッドボルト３を植設するとともに、既存建物の柱梁架構１側にも、スタッドボルト３間に位置するようにあと施工アンカーボルト４を植設し、さらに鉄骨架構２と柱梁架構１との間の空間に、所定の配筋５を施してモルタル６を充填・固化させることにより、鉄骨架構２を既存建物の柱梁架構１に一体化させたものである。
【０００４】
上記構成からなる耐震補強によれば、既存建物へあと施工アンカーボルト４を植設する際に、柱梁架構１内の鉄筋が障害となって位置精度が悪くなった場合においても、最終的に鉄骨架構２と既存の柱梁架構１との間にモルタル６を打設することによって両者を一体化させているために、精度管理の観点からは施工が容易であるという利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の耐震補強にあっては、上記モルタル６を打設するために、両者間の目地７の処理を含めて作業に多くの手間を要するとともに、充填・固化の期間を要するために、全体として工期が長くなるという問題点がある。また、モルタル６により既存建物の柱梁架構１の外面を汚損し易く、しかも既存建物の柱梁架構１との接合部のモルタル６が、大地震時に脆性的に破壊され易いために、上記接合面での変位ずれによって所望の補強効果が発揮されなくなるおそれもある。加えて、鉄骨架構２の配置上の制約等の理由により、柱梁架構１との間の目地７が大きくなると、スタッドボルト３とあと施工アンカーボルト４間の重複部分が無くなってしまい、この結果両者の接合部における剛性が低下してしまうという問題点がある。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、施工が容易であるとともに、補強架構と既存建物の柱梁架構との間の目地が大きくなった場合においても、両者の接合部において優れた強度と靭性とを得ることができる耐震補強構造を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明に係る耐震補強構造は、既存建物の柱梁架構に補強架構を固定することにより当該既存建物の耐震性を高める耐震補強構造において、上記柱梁架構に打設したあと施工アンカーボルトを介して連結用鋼材を固定し、この連結用鋼材に上記補強架構を固定してなり、上記連結用鋼材は、一のフランジとウエブとを有する断面Ｔ形に形成され、上記フランジが上記アンカーボルトを介して上記柱梁架構の外面に固定されるとともに、上記ウエブを上記柱梁架構の外方に延出させ、上記補強架構は、Ｈ形鋼からなる柱および梁を有し、当該柱および梁のフランジ面を、上記連結用鋼材の上記柱梁架構の外方に延出する上記ウエブに当接させてボルト結合されていることを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記連結用鋼材の上記フランジには、上記アンカーボルトの外径よりも大径の位置調整穴が穿設され、かつ上記フランジと上記アンカーボルトの頭部に螺合されたナットとの間には、上記ナットの外径よりも小径に形成されて上記アンカーボルトが挿通されるボルト挿通孔が形成され、かつ上記フランジの位置調整穴を塞ぐ座金が介装されるとともに、当該座金が上記フランジに接合されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１または２に記載の本発明に係る耐震補強構造によれば、既存建物の鉄筋コンクリート造の躯体に、あと施工アンカーボルトを介して連結用鋼材を固定し、この連結用鋼材に補強架構を固定しているので、従来のように両者の接合にモルタルを充填等する必要がない。この結果、施工に際して既存建物を汚損する虞がなく、かつその手間が大幅に低減するとともに、併せて工期の短縮化を図ることが可能になる。
【００１１】
また、補強架構は、鋼製の連結用鋼材を間に介して既存建物の躯体に固定されているので、補強架構と既存建物の柱梁架構との間の目地が大きくなった場合においても、上記連結用鋼材によって両者の接合部に優れた強度と靭性を得ることができ、よってモルタルを用いた場合のように大地震時に脆性的な破壊を生じる虞がないために耐震性にも優れる。
【００１２】
また、一のフランジとウエブとを有する断面Ｔ形に形成されたものを使用しているために、汎用のＨ形鋼の一方のフランジを切断することにより、容易に当該連結用鋼材を得ることができるために経済的である。
【００１３】
さらに、請求項２に記載の発明によれば、既存建物の躯体にあと施工アンカーボルトを打設する際に、躯体内の鉄筋が障害となって位置精度が悪くなった場合においても、連結用鋼材のフランジに大径の位置調整穴を穿設しているので、当該位置調整穴によって上記アンカーボルトの位置ずれを吸収することができる。加えて、上記フランジとアンカーボルトの頭部に螺合されたナットとの間に座金を介装しているので、最終的にこの座金を上記フランジに接合して上記位置調整穴を塞ぐことにより、所望の強度を確保することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１〜図６は、本発明の耐震補強構造の一実施形態を示すもので、図中符号１０、１１が各々既存建物の鉄筋コンクリート造の柱および梁である。そして、これら柱１０および梁１１によって構成された既存建物の躯体の外面側に、耐震補強となる鉄骨造の補強架構が配設されている。
この補強架構は、既存建物の柱１０および梁１１に対向するように配置されたＨ形鋼からなる柱１２，梁１３およびブレース１４によって構成されたもので、ブレース１４と柱１２および梁１３との接合部分には、架構全体の剛性を高めるためのガセットプレート、ブラケット等の補強材１５が一体的に接合されている。
【００１５】
そして、上記補強架構の柱１２および梁１３は、それぞれ連結用鋼材１６によって既存建物の柱１０および梁１１に固定されている。
この連結用鋼材１６は、Ｈ形鋼の一方のフランジを切断することによって形成された一のフランジ１６ａとウエブ１６ｂとを有する断面Ｔ形のもので、フランジ１６ａが既存建物の柱１０または梁１１側に配置されている。他方、上記柱１０および梁１１における連結用鋼材１６の取付位置には、それぞれ複数本のあと施工アンカーボルト１７が打設されている。そして、上記フランジ１６ａには、上記あと施工アンカーボルト１７の頭部が挿通される位置調整穴１８が穿設されている。ここで、上記位置調整穴１８は、柱１０または梁１１内の鉄筋が障害となってあと施工アンカーボルト１７の位置精度が悪くなった場合においても、当該誤差を吸収することが可能となるように、当該あと施工アンカーボルト１７の外径よりも充分に大径に形成されている。
【００１６】
また、上記フランジ１６ａとあと施工アンカーボルト１７の頭部に螺合されたナット１９との間には、座金２０が介装されている。この座金２０は、上記位置調整穴１８を塞ぐためのもので、その中央部にはあと施工アンカーボルト１７の外径より僅かに大径のボルト挿通孔２１が形成されている。
そして、連結用鋼材１６は、フランジ１６ａと柱１０または梁１１との間にグラウト２２が注入・固化され、位置調整穴１８に挿通されたあと施工アンカーボルト１７の頭部に螺合されたナット１９が締め付けられるとともに、さらに座金２０が溶接２６によって当該フランジ１６ａに接合されることにより、上記柱１０または梁１１に固定されている。
【００１７】
他方、連結用鋼材１６のフランジ１６ａから上記柱１０または梁１１の外方に延出するウエブ１６ｂに、上記補強架構が固定されている。すなわち、上記ウエブ１６ｂおよびこれと対向する補強架構の柱１２または梁１３のフランジ１２ａまたは１３ａが、互いに高力ボルト２３およびナット２４によって一体的に結合されている。なお、図中符号２５は、連結用鋼材１６の長手方向に所定間隔をおいてフランジ１６ａとウエブ１６ｂ間に接合された補強用のリブプレートである。
【００１８】
上記構成からなる耐震補強構造を施工するには、予め補強架構を固定すべき既存建物の柱１０および梁１１の所定箇所に、複数本のあと施工アンカーボルト１７を打設しておく。次いで、連結用鋼材１６をあと施工アンカーボルト１７に臨ませ、位置調整穴１８内に上記あと施工アンカーボルト１７の頭部を挿通させて位置決めを行った後に、当該連結用鋼材１６のフランジ１６ａと柱１０または梁１１との間にグラウト２２を注入して固化させる。次いで、あと施工アンカーボルト１７の頭部に座金１０を介装させてナット１９を締め付けることにより、連結用鋼材１６を、あと施工アンカーボルト１７を介して既存建物の柱１０または梁１１に固定する。次いで、この連結用鋼材１６のウエブ１６ｂに補強架構の柱１２のフランジ１２ａまたは梁１３のフランジ１３ａを臨ませ、両者を高力ボルト２３およびナット２４によって一体的に緊結する。
【００１９】
以上のように、上記構成からなる耐震補強構造によれば、既存建物の鉄筋コンクリート造の柱１０および梁１１に、あと施工アンカーボルト１７を介して連結用鋼材１６を固定し、この連結用鋼材１６に柱１２および梁１３等によって構成された補強架構を固定しているので、従来のように両者の接合にモルタルを充填等する必要がない。このため、既存建物の柱１０や梁１１等を汚損する虞がなく、かつ施工の手間が大幅に低減するとともに、併せて工期の短縮化を図ることができる。
【００２０】
また、補強架構は、鋼製の連結用鋼材１６を間に介して既存建物の柱１０および梁１１に固定されているので、補強架構と既存建物の柱梁架構との間の目地が大きくなった場合においても、連結用鋼材１６によって両者の接合部に優れた強度と靭性を得ることができ、よってモルタルを用いた場合のように大地震時に脆性的な破壊を生じる虞がないために耐震性にも優れる。加えて、上記連結用鋼材１６として、汎用のＨ形鋼の一方のフランジを切断除去した断面Ｔ形の鋼材を用いているので、経済的でもある。
【００２１】
さらに、連結用鋼材１６のフランジ１６ａにあと施工アンカーボルト１７の外径よりも大径の位置調整穴１８を穿設しているので、既存建物の柱１０または梁１１にあと施工アンカーボルト１７を打設する際に、内部の鉄筋が障害となって位置精度が悪くなった場合においても、上記位置調整穴１８によって上記アンカーボルト１７の位置ずれを吸収することができる。しかも、フランジ１６ａとアンカーボルト１７の頭部に螺合されたナット１９との間に座金２０を介装しているので、最終的にこの座金２０をフランジ１６ａに溶接２６して位置調整穴１８を塞ぐことにより、所望の強度を確保することができる。
【００２２】
なお、上記実施の形態においては、連結用鋼材１６として、フランジ１６ａとウエブ１６ｂとからなるＴ形の鋼材を用いた場合についてのみ説明したが、これに限定されるものではなく、既存建物の躯体に打設されたあと施工アンカーボルトとによって固定することができ、かつ補強架構とも連結可能な鋼材であれば、各種形状のものを適用することが可能である。
【００２３】
また、上記実施の形態においては、単に補強架構を既存建物の柱１０および梁１１に一体的に固定した場合についてのみ示したが、これに限るものではなく、補強架構も相応の自重を有するため、仮に既存建物の基礎に余裕がない場合には、上記補強架構の下部に新設基礎を設けて当該補強架構を支承するようにすれば一層好適である。
さらに、補強架構の構造としても、上述した柱１２、梁１３およびブレース１４等によって一体に構成したものの他、別途ダンパを介装したもの等、各種構造のものが適用可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１または２に記載の本発明に係る耐震補強構造によれば、従来のように両者の接合にモルタルを充填等する必要がないために、既存建物を汚損する虞がなく、かつ施工の手間を大幅に低減することができる結果工期の短縮化を図ることが可能になるとともに、補強架構と既存建物の柱梁架構との間の目地が大きくなった場合においても、上記連結用鋼材によって両者の接合部に優れた強度と靭性を得ることができ、よってモルタルを用いた場合のように大地震時に脆性的な破壊を生じる虞がないために耐震性にも優れる。
【００２５】
また、特に汎用のＨ形鋼の一方のフランジを切断することにより容易に当該連結用鋼材を得ることができ、経済性に優れるとともに、さらに請求項２に記載の発明によれば、既存建物の躯体にあと施工アンカーボルトを打設する際に、躯体内の鉄筋が障害となって位置精度が悪くなった場合においても、容易にその位置ずれを吸収することができ、かつ所望の強度を確保することができるといった効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の耐震補強構造の一実施形態を示す正面図である。
【図２】  図１のＩＩ―ＩＩ線視断面図である
【図３】  図１のＩＩＩ―ＩＩＩ線視断面図である。
【図４】  図３の要部の拡大図である。
【図５】  図４のＶ―Ｖ線視図である。
【図６】  図５の座金部分の拡大図である。
【図７】  従来の耐震補強構造を示す横断面図である。
【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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