ピロティフレームを備えた建築物の耐震補強方法
【課題】ピロティフレームを備えた建築物の耐震性能の改善を図る。
【解決手段】 柱部材とこの柱部材につながる横部材とを組み合わせて区画形成した開口を有するピロティフレームを備えた建築物につき、その耐震補強を施すに当たり、前記開口に、柱部材に連係し横部材に向けて伸延する少なくとも２枚のプレートを配置して、そのプレートの相互間に該柱部材又は横部材とほぼ同等の幅を有する閉空間を形成し、次いで、該プレートを貫く緊結部材にて該プレートを仮止め固定したのち、前記閉空間内にコンクリートを充填して硬化させ、続いて該緊結部材を締め上げてプレートを通して硬化後のコンクリートに対してプレストレスを導入する。
【解決手段】 柱部材とこの柱部材につながる横部材とを組み合わせて区画形成した開口を有するピロティフレームを備えた建築物につき、その耐震補強を施すに当たり、前記開口に、柱部材に連係し横部材に向けて伸延する少なくとも２枚のプレートを配置して、そのプレートの相互間に該柱部材又は横部材とほぼ同等の幅を有する閉空間を形成し、次いで、該プレートを貫く緊結部材にて該プレートを仮止め固定したのち、前記閉空間内にコンクリートを充填して硬化させ、続いて該緊結部材を締め上げてプレートを通して硬化後のコンクリートに対してプレストレスを導入する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱部材とこの柱部材の上下につながる横部材（梁部材や床部材等）との組合せにて区画形成した開口を有するピロティフレームを備えた建築物の耐震補強方法に関するものである。
【０００２】
ここに、ピロティフレームで構成された層（ピロティ層）が任意の階に存在する場合を一般にソフトストリーというが、とくにピロティ層が１階に存在する場合をピロティ建築物という。本発明は、ピロティ層が１階もしくは２階以上の任意の階に存在する建築物あるいは地下部分に存在する建築物をはじめ、ピロティフレームを部分的に備えた建築物の全てを対象とする。
【背景技術】
【０００３】
壁をほとんど有せず柱部材によって建物の全体が支えられているピロティ建築物は、敷地が狭いところで駐車場を確保することができ、しかも、快適な居住性を確保することが可能であり従来から好んで建てられる傾向にあったが、その建築物のほとんどは地震に対して十分な耐震性能（強度と靭性）を有しているとは言えない。
【０００４】
１９９５年１月発生した阪神・淡路大震災では、多くのピロティ建築物が大きな被害を受けたのみならず、１９８１年の新耐震設計法で設計していたピロティ建築物でさえも一部の建物で大破した。ピロティ建築物は地震に弱い、危険な建物と見なされ、１９９５年１２月には建築基準法が一部改定され、ピロティ建築物の耐震設計が一段と強化された経緯がある。
【０００５】
建築物のとくに鉄筋コンクリート柱の耐震補強に係わる技術としては、該柱の周りに補強用の鋼板を巻回固定した構造のものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
また、ピロティフレームの耐震補強に係わる新規な技術についても、通常のＲＣ造袖壁やＲＣ造耐震壁の増設、または鉄骨ブレースやＰＣ鋼棒ブレースなどの提案はすでになされている。
【特許文献１】特開平９−２９１５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、多大なコストを伴うことなしに既存のピロティ建築物あるいはピロティフレームを部分的に有する建築物の耐震補強を図ることができる新規な方法を提案するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、柱部材とこの柱部材につながる横部材とを組み合わせて区画形成した開口を有するピロティフレームを備えた建築物につき、その耐震補強を施すに当たり、
前記開口に、柱部材に連係し該横部材に向けて伸延する少なくとも２枚のプレートを配置してそのプレートの相互間に該柱部材又は横部材とほぼ同等の幅を有する閉空間を形成し、次いで、該プレートを貫く緊結部材にて該プレートを仮止め固定したのち前記閉空間内にコンクリートを充填して硬化させ、続いて該緊結部材を締め上げてプレートを通して硬化後のコンクリートに対してプレストレスを導入する、ことを特徴とするピロティフレームを備えた建築物の耐震補強方法である。
【０００９】
上記の構成になる方法において、前記プレートは開口の少なくとも一部分又は全部に配置されたものとするのが好ましい。
【００１０】
また、前記閉空間における柱部材の側壁近傍域には、あと施工アンカーを用いて複数の縦筋と複数の横筋とを組み合わせた補強体を配置することができる。
【００１１】
２枚のプレートを用いて袖壁タイプの壁を形成するような閉空間を形成するに際してその端部に開放端が形成される場合に、該開放端で該プレートを相互につなぐ型枠を兼ねた溝形タイプの補強材を用いると耐震性能がさらに増大する。
【００１２】
また、前記閉空間における柱部材の側壁近傍域に、柱部材に沿って配置される添え筋と、この添え筋にて支持された横補強筋を配置することができる。この場合には上記のような溝形タイプの補強材を必要としない。
【００１３】
前記柱部材及び横部材の両方又はその何れか一方には、予め、前記閉空間へ突出して硬化後のコンクリートとの一体化を図る連結部材としてのスタッドジベルを配置する。
【００１４】
また、本発明においては、前記プレートを横部材の側面まで延長させ、該プレート及び横部材を貫通する緊結部材を締め上げることにより該プレートを横部材に圧着させるのが望ましく、さらには、前記プレートを横部材の側面まで延長させて、該プレートと横部材の側面の相互間に閉空間につながる隙間を形成するとともに該プレート及び横部材を貫通する緊締部材を配置し、該隙間内にコンクリートを充填、硬化させたのち該緊締部材を締め上げて該プレートを横部材に圧着させてもよい。
【００１５】
さらに、柱部材とこの柱部材につながる横部材とを組み合わせて区画形成した開口を有するピロティフレームを備えた建築物につき、その耐震補強を施すに当たっては、前記開口に、柱部材に連係し横部材に向けて伸延する少なくとも２枚のプレートを配置してそのプレートの相互間に該柱部材又は横部材とほぼ同等の幅を有する閉空間を形成し、次いで、該プレートを貫く緊結部材にて該プレートを仮止め固定したのち前記閉空間内にコンクリートを充填して硬化させ、続いて該緊結部材を締め上げてプレートを通して硬化後のコンクリートに対してプレストレスを導入する一方、そのまま残存するピロティフレームの柱柱部材、梁部材若しくは柱梁接合部については、アングル鋼材を利用して簡易コーナーピースを構成し、これを柱部材、梁部材若しくは梁柱接合部の対向面あるいは各コーナー部に配置して緊結部材にて該簡易コーナーピースを相互に連結、締め上げることで柱部材、梁部材、柱梁接合部の変形能力の改善を図るようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
ピロティフレームの開口にはプレート（鋼板）でサンドイッチされ、プレストレスが導入された極厚壁が形成されるため、建築物の水平耐力（強度）と靭性（ねばり）が大幅に改善される。
【００１７】
コンクリートを増し打ちする前、プレートと緊結部材（ＰＣ鋼棒）が型枠やフォームタイ（型枠を所定の位置に維持するもの）の役割を果たすが、コンクリートが硬化後は鋼板が横補強材、ＰＣ鋼棒が緊張力を導入した横拘束材として機能することとなり、非常に合理的で無駄のない、簡便な補強法として耐震補強効果（耐力と靭性の両方を同時に）を発揮する。
【００１８】
プレートを横部材の側面まで延長させ、それらを貫通する緊結部材を締め上げることで該プレートを横部材に直接あるいは充填コンクリートを介して圧着させると、横部材の破壊が抑制され建築物全体の水平耐力と靭性がともに大幅に改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を用いて本発明をより具体的に説明する。
図１(a)(b)は１階部分の開口に耐震補強を施した建築物の模式図であり、図２は図１に示した建築物の側面を示した図である。
【００２０】
図において１は建築物の骨格をなす柱部材、２は柱部材１の相互間をつなぐ梁部材（横部材）、３は床部材（横部材）、４は柱部材１と梁部材２、床部材３により１階部分において区画形成された開口であり、柱部材１、梁部材２及び床部材３にてピロティフレームを形成する。
【００２１】
また、５は開口４の一部を塞ぐように形成された袖壁タイプの壁体である。この壁体５はその水平断面を拡大して図３に示すように、柱部材１を両側から挟み込むように配置、連係させてその相互間にて閉空間を形成するプレート（鋼板等）５ａと、このプレート５ａを貫通する緊結部材５ｂ（ナットのねじ込みを可能とするＰＣ鋼棒）と、プレート５ａの密閉空間内にて充填されたコンクリート５ｃからなり（プレート５ａとフレーム２、床部材３との間には構造計画、および施工上２０−３０mm程度の隙間を設けておく。）、プレート５ａと柱部材１との間に隙間があれば、その隙間をなくすために必要に応じてグラウト材が注入される。
【００２２】
６は開口４の全てを塞いだ壁体である。この壁体６はその水平断面を拡大して図４に示すように、柱部材１、梁部材２、床部材３に連係しその相互間にて閉空間を形成するプレート（鋼板等）６ａと、このプレート６ａを貫通する緊結部材６ｂ（ナットのねじ込みを可能とするＰＣ鋼棒）と、プレート６ａの密閉空間内にて充填されたコンクリート６ｃと、柱部材１を３方において取り囲みプレート６ａと重なってＰＣ鋼棒を介して連結される溝形に加工した補強材６ｄ（鋼板）からなる。
【００２３】
壁体５、６を形成するには何れにおいても、まず、プレート５ａ、６ａを柱部材１、梁部材２、床部材３に連係させて配置し、その相互間に閉空間を形成する。そして各プレート５ａ、６ａを貫通する緊結部材５ｂ、６ｂをタイバーまたはフォームタイとして機能させて該プレート５ａ、６ａを仮止めする。
【００２４】
そして、次に、プレート５ａ、６ａによって形成された閉空間にコンクリート５ｃ、６ｃを充填して硬化させ、しかるのち緊結部材５ｂ、６ｂを締め上げて硬化後のコンクリート５ｃ、６ｃに対してプレストレスを導入する。
【００２５】
上記の要領によって壁体５、６を設けると、靭性（粘り）だけでなく水平耐力も大幅に改善され、ピロティフレームを備えた建築物の耐震性能が格段に向上することになる。
【００２６】
開口４を全部について塞ぐ上掲図４に示すような壁体６を設ける場合、簡易な施工を実現するため複数枚のプレートを組み合わせるのが好ましい（図２参照）。
【００２７】
袖壁タイプになる上掲図３に示したような壁体については、プレート５ａの相互間において閉空間を形成する場合に、図５に示すように、壁体の端部に相当する部位に開放端ｔが設けられるので別途型枠を配置する必要があるが、図６、図７に示すように、予め型枠を兼ねた溝形タイプの補強材５ｄ（鋼板）を配置することもでき、この場合、壁体の端部における強度が改善されるだけでなく型枠の取り付け取り外し作業が不要となる。
【００２８】
上記型枠を兼ねた補強材５ｄと同等の構造的効果（壁体の端部における強度の改善効果）を得るためには図８に示すように縦筋５ｅを添え筋（アンカーのように固定はされていない）として設け、この縦筋５ｅの長手方向に沿って複数本の横補強筋５ｆを配筋することも可能である。この場合には壁体の端部に相当する部位に別途取り外し可能な型枠を配置する。
【００２９】
図９に示すような構築物の隅部Ｐに位置する柱部材１については図１０(a)に示す如く、該柱部材１の外周面で直交する２面を覆うＬ形に加工した補強材７を配置するとともにその内周面で直交するプレート５ａ、６ａの相互間にＬ形タイプの補強材（アングル鋼材等）８を配置して、この補強材７、補強材８とプレート５ａ、６ａとを、緊結部材５ｂ、６ｂを介して連結する。これにより柱部材１と壁体は強固に一体化される。柱部材１の外周面に補強材７を配置する場合において隙間がある場合には、その隙間にグラウト材を充填する。なお、図１０(a)にて示したプレート５ａ、６ａは図１０(b)に示すような溝形タイプの補強材５dに替えることも可能で、この場合には図６、図７において既に述べたとおり、壁体の端部における強度が改善されるとともに型枠の取り付け取り外し作業が不要となる利点がある。
【００３０】
閉空間における柱部材２の側壁近傍域には、図１１に示す如く、複数の主筋と帯筋とを組み合わせた補強体９を、あと施工アンカーを介して配置しておくことも可能であり、これにより横部材２、３との連結がより一層強固になるとともに、あと施工アンカーを介して配筋した補強筋により、ピロティフレームの耐力がさらに大きくなる。
【００３１】
図１２は図１３に示す部位Ｐ１の柱部材１に適用可能な壁体であり、図１４は図１３に示す部位Ｐ２の柱部材１に適用可能な壁体である。
【００３２】
図１２は柱部材１の３面に袖壁タイプの壁体を設けたもの（Ｔ字）であり、図１４は柱部材１の４面に袖壁タイプの壁体を設けたもの（十字型）である。図１２、図１４の何れにおいても壁体の角部に相当する部位に補強体として機能するＬ形タイプの補強材（アングル鋼材等）８を配置することができ、この構造においてもピロティフレームを有する建築物の水平耐力と靭性は共に著しく改善される。とくに、柱部材１の４面に袖壁または開口４の全部を閉塞させる壁体は、多スパンからなるピロティ建築物の中柱に利用できる。
【００３３】
図１５(a)(b)に本発明にしたがって耐震補強を行なったピロティ建築物における他の実施の形態を示したものである。この例は、全ての柱部材１に壁体を設けたものであり、この場合も、水平耐力と靭性は共に、著しく改善されることになる。実際、壁体を設ける場合は一部のピロティフレームのみでよい。
【００３４】
開口４に壁体を形成するに当たって、壁厚さを上下の横部材２のサイズ（幅寸法）に合せる必要がある場合（通常、柱部材１よりも横部材２のサイズ（幅寸法）は小さい）には、図１６に示すように、柱部材１を取り囲む溝形に加工した補強材１０とプレート５ａ、６ａの端部に形成される隙間に鋼管等を利用したスペーサー１１を配置して溝形に加工した補強材１０、スペーサー１１、プレート５ａ、６ａを、それらを貫通する緊結部材１２にて連結する。
【００３５】
柱部材１あるいは横部材２には、図１７に示すように必要に応じてスタッドジベル１３を設けることができる（開口を全て埋め尽くす壁体を形成する場合には、柱部材１、横部材２にそれぞれスタッドジベル１３が等間隔に配置される場合もある）。スタッドジベル１３は柱部材１、横部材２の両方又は何れか一方に予め固定してプレート５ａ、６ａにて形成される閉空間に突出して配置されるもので、コンクリートの硬化後に柱部材１あるいは横部材２との一体化を図って、靭性の確保に役立てる。
【００３６】
図１８(a)(b)、図１９(a)(b)はプレート５ａ、６ａを梁部材２の側面を覆うように延長させ、その部位に該プレート５ａ、６ａ及び梁部材２を貫通する緊結部材５ｂ、６ｂを配置、締め上げることによって該プレート５ａ、６ａを梁部材２に圧着させた構造のものである。
【００３７】
ピロティフレームに対して上記のような耐震補強を行うと、建築物の水平耐力と靭性が著しく改善され（梁部材２の破壊が抑制される）耐震性能が高められる。
【００３８】
図２０(a)(b)、図２１(a)(b)は梁部材２の側面まで延長させたプレート５ａ、６ａにつき、該プレート５ａ、６ａと梁部材２との相互間に閉空間につながる隙間を形成し、閉空間にコンクリート５ｃ、６ｃを充填するに際して該隙間内にもコンクリートを充填し、その硬化後に緊締部材５ｂ、６ｂを締め上げた構造のものである。
【００３９】
この構造のものは、緊結部材５ｂを締め上げる際に硬化後のコンクリート５ｃ、６ｃにプレストレスが導入されるため、建築物の水平耐力、靭性がより一層改善される。
【００４０】
プレート５a、６a、緊結部材５b、６ｂを使用した補強を施さない他のピロティフレームおいては、建築物の変形に追随し、かつ鉛直荷重を最後まで支えなければならず、そのためには変形に追随する靭性が要求される。したがって靭性に欠けるピロティフレームがある場合には、柱部材、梁部材、柱梁接合部についてはそれらを単独で補強する必要がある。梁部材２を補強するに当たっては図２２に示すように寸法の短いアングル鋼材にてコーナーピース１４を構成し、これを梁部材２の対向面(上下面)でその長手方向に沿いそれぞれ間隔を開けて複数配置し対向面同士のコーナーピース１４を緊結部材１５にて相互に連結、締め上げればよく、これにより変形に追随する靭性が確保され、結果として建物全体の耐震性能が確保されることとなる。該コーナーピース１４は柱部材１の補強に際しても使用することができる。
【００４１】
図２３、図２４は３つのアングル鋼材と三角形の補強板を組み合わせて相互に溶接し一体化を図ることで簡易コーナーピース1６を構成し、これを柱部材１の各コーナー部に複数配置するとともに緊結部材１７にて該簡易コーナーピース１６を相互に連結、締め上げることで該柱部材1の補強を行なったものである。このような構成になる簡易コーナーピース１６は柱部材１に連続して袖壁や腰壁があっても適用できるのはもちろん、梁部材２あるいは柱梁接合部に対しても適用できるものであり、これにより建築物の耐震性能が改善される。
【００４２】
図２５は図２３に示した簡易コーナーピース１６を各コーナー部で連続させた他の例を示したものである。この簡易コーナーピース１８は上掲図２３に示したものと同様に柱部材１、梁部材２、柱梁接合部の補強に有用であり、該簡易コーナーピース１８は既存のアングル鋼材を利用できるのでそれにかかるコストが増大する不具合がなく、しかも、取り付け作業を効率よく行うことができる利点がある。
【００４３】
図２６(a)に床スラブ２０を有する十字形の柱梁接合部に簡易コーナーピース1６を配置して耐震強化を図った例を、また、図２６(b)に床スラブ２０を有するト形の柱梁接合部に簡易コーナーピース1６を配置して耐震強化を図った例をそれぞれ示す。
【実施例】
【００４４】
図２７に示すような構造になるピロティフレーム（柱部材：幅２５０mm、せい２５０mm、内のり高さ１０００mm、梁部材：幅２００mm、高さ４００mm、下スタブ部材（床と下
部梁相当）：幅６００mm、高さ５００mm、柱部材の主筋：１２−Ｄ１０（主筋比Ｐｇ＝１．３６％）、帯筋：３．７φ−ピッチ１０５mm（せん断補強筋比Ｐｗ＝０．０８％）、コンクリート圧縮強度σＢ：２８．１ＭＰａ、軸力比（Ｎ／（ｂＤσＢ））、：０．１（Ｎ：軸力、ｂ：柱の幅、Ｄ：柱のせい）、せん断スパン比（Ｍ／（ＶＤ））：２．０、梁部材の主筋：２−Ｄ１３、１−Ｄ１６（引っ張り鉄筋比Ｐt＝０．５７％）、帯筋：６φ−ピッチ１００mm（せん断補強筋比Ｐｗ＝０．３２％）、下スタブ部材（床と下部梁相当）の引っ張り主筋：４−Ｄ１９（引っ張り鉄筋比Ｐt＝０．３８％）、帯筋：4−Ｄ１０、ピッチ１００mm（せん断補強筋比Ｐｗ＝０．４８％）に図２８〜３０に示すような壁を形成して軸圧縮応力（柱の軸力比０.１）を加えた状態で加力装置にて梁部材を水平方向に正負繰り返し移動させた場合における水平耐力の変動状況（せん断力Ｖ（ｋＮ））と層間変形角Ｒ（（水平移動量／高さ）×１００％）との関係）についての検討を行った。
【００４５】
水平方向に正負繰り返し移動させる際の水平力（最大で１０００ｋＮを確保）は変位制御で行ない、層間変形Ｒ＝０.１２５％（１／８００）、０.２５％（１／４００）を各１回、以降、０.５％、１.０％、１.５％、２.０％、２.５％、３.０％を各２回づつ正負繰り返す載荷プログラムを採用（それでも水平耐力の劣化が少ない場合には４％をさらに１回正負を繰り返す。）し、載荷の途中で損傷が大きくなった場合にその時点で載荷を停止した。
【００４６】
図２８の袖壁の仕様
厚さ３．２mm、縦寸法９６０ｍｍ（プレートと梁部材との間に２０mmの隙間を設ける）、横寸法３００mmの鋼板を用いそれによって形成される閉空間内にコンクリートを充填、硬化させて直径１３mmになるＰＣ鋼棒（片側２列１０本）にて２４０ＭＰａのプレストレス（ひずみ約１２００μ）を導入、フレームの圧縮強度：σＢ＝２８．１ＭＰa
【００４７】
図２９の袖壁の仕様
柱部材の横にあと施工アンカーを介して補強筋（主筋４−Ｄ１６を、帯筋６φ−ピッチ１００ｍｍ）を配筋し、図１９に示すような補強体を形成し、厚さ３．２mm、縦寸法９６０mm（プレートと梁部材との間に２０mmの隙間を設ける）、横寸法３００mmの鋼板を用い、それによって形成される閉空間にコンクリートを充填（充填コンクリートの圧縮強度：σＢ＝３０．６ＭＰa）、硬化させて直径１３mmになるＰＣ鋼棒（片側２列１０本）にて２４０ＭＰａのプレストレス（ひずみ約１２００μ）を導入、フレームの圧縮強度：σＢ＝２８．１ＭＰa
【００４８】
図３０の無開口壁の仕様
厚さ３．２mm、縦寸法４８０mm（プレートと梁との間に２０mmの隙間を設ける）、横寸法１６５０mmの鋼板を2枚用い、それによって形成される閉空間内にコンクリートを充填（充填コンクリートの圧縮強度：σＢ＝３０．６ＭＰa）、硬化させて直径１３ｍｍになるＰＣ鋼棒（２４本）にて２４０ＭＰａのプレストレス（ひずみ１２００μ）を導入、フレームの圧縮強度：σＢ＝２９．７ＭＰa
【００４９】
その結果を図３１〜３３に比較して示し、その際のピロティフレームの損傷状況を図３４〜図３６にそれぞれ示す。
【００５０】
図３１〜３３より明らかな如く、本発明に従って補強を施したピロティフレームは、層変形角Ｒの変動にかかわりなく、高いせん断力Ｖで一定しており、水平耐力の劣化がほとんどないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
柱部材を多用したピロティ建築物の水平耐力、靭性を大幅に改善し得る。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】耐震補強を図ったピロティ建築物を模式的に示した図であり、（ａ）は立面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１に示した建築物の壁体５の要部を拡大して示した断面図である。
【図４】図１に示した建築物の壁体６の要部を拡大して示した断面図である。
【図５】壁体の端部に相当する部位に形成される開放端を示したコンクリート増し打ち前の外観透視図である。
【図６】型枠を兼ねた溝形タイプの補強材を配置した本発明にしたがう他の補強要領の説明図である。
【図７】型枠を兼ねた溝形タイプの補強材を配置した本発明にしたがう他の補強要領の説明図である。
【図８】溝形タイプの補強材に替え、縦方向の添え筋に沿って横補強筋を配置した本発明にしたがう他の補強要領の説明図である。
【図９】柱部材の配置状況を示した平面図である。
【図１０】(a)(b)は本発明における他の実施の形態を示した断面図である。
【図１１】本発明における他の実施の形態を示した配筋図である。
【図１２】本発明における他の実施の形態を示した断面図である。
【図１３】柱部材の配置状況を示した平面図である。
【図１４】本発明における他の実施の形態を示した断面図である。
【図１５】耐震補強を図った多スパンピロティ建築物を模式的に示した図であり、（ａ）は立面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図１６】本発明における他の実施の形態を示した断面図である。
【図１７】スタッドジベルの配置状況を示した配筋図である。
【図１８】本発明における他の実施の形態を示した図であり、(a)は外観透視図であり、(b)はＣ−Ｃ断面図である。
【図１９】本発明における他の実施の形態を示した図であり、(a)は外観透視図であり、(b)はＤ−Ｄ断面図である。
【図２０】本発明における他の実施の形態を示した図であり、(a)は立面図であり、(b)はE−E断面図である。
【図２１】本発明における他の実施の形態を示した図であり、(a)は立面図であり、(b)はF−F断面図である。
【図２２】耐震強化を施した梁部材の外観透視図である。
【図２３】耐震強化を施した柱部材の外観透視図である。
【図２４】図２３の水平断面を示した図である。
【図２５】耐震強化を施した他の実施の形態を示した柱部材の外観透視図である。
【図２６】(a)は十字形の柱梁接合部に簡易コーナーピースを適用した例を示した図であり、(b)はト形の柱梁接合部に簡易コーナーピースを適用した例を示した図である。
【図２７】耐震補強実験に使用したピロティフレームの配筋図である。
【図２８】耐震強化（袖壁）を施したピロティフレームの外観透視図である。
【図２９】耐震強化（袖壁）を施したピロティフレームの外観透視図である。
【図３０】耐震強化（無開口壁）を施したピロティフレームの外観透視図である。
【図３１】図２８に示したピロティフレームのせん断力Ｖと層間変形角Ｒとの関係を示したＶ−Ｒ履歴曲線図である。
【図３２】図２９に示したピロティフレームのせん断力Ｖと層間変形角Ｒとの関係を示したＶ−Ｒ履歴曲線図である。
【図３３】図３０に示したピロティフレームのせん断力Ｖと層間変形角Ｒとの関係を示したＶ−Ｒ履歴曲線図である。
【図３４】図２８に示したピロティフレームの損傷状況を示したひび割れ図である。
【図３５】図２９に示したピロティフレームの損傷状況を示したひび割れ図である。
【図３６】図３０に示したピロティフレームの損傷状況を示したひび割れ図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 柱部材
２ 梁部材
３ 床部材
４ 開口
５ 壁体（袖壁）
５ａ プレート
５ｂ 緊結部材
５ｃ コンクリート
５ｄ 型枠を兼ねた溝形タイプの補強材
５ｅ 縦筋
５ｆ 横補強筋
６ 無開口壁
６ａ プレート
６ｂ 緊結部材
６ｃ コンクリート
６ｄ 溝形に加工した補強材
７ Ｌ形に加工した補強材
８ Ｌ形タイプの補強材（アングル鋼材等）
９ 補強筋（あと施工アンカーを伴う）
１０ 溝形に加工した補強材
１１ スペーサー
１２ 緊結部材
１３ スタッドジベル
１４ 簡易コーナーピース
１５ 緊結部材
１６ 簡易コーナーピース
１７ 緊結部材
１８ 簡易コーナーピース
１９ 緊結部材
２０ 床スラブ
ｔ 開放端
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱部材とこの柱部材の上下につながる横部材（梁部材や床部材等）との組合せにて区画形成した開口を有するピロティフレームを備えた建築物の耐震補強方法に関するものである。
【０００２】
ここに、ピロティフレームで構成された層（ピロティ層）が任意の階に存在する場合を一般にソフトストリーというが、とくにピロティ層が１階に存在する場合をピロティ建築物という。本発明は、ピロティ層が１階もしくは２階以上の任意の階に存在する建築物あるいは地下部分に存在する建築物をはじめ、ピロティフレームを部分的に備えた建築物の全てを対象とする。
【背景技術】
【０００３】
壁をほとんど有せず柱部材によって建物の全体が支えられているピロティ建築物は、敷地が狭いところで駐車場を確保することができ、しかも、快適な居住性を確保することが可能であり従来から好んで建てられる傾向にあったが、その建築物のほとんどは地震に対して十分な耐震性能（強度と靭性）を有しているとは言えない。
【０００４】
１９９５年１月発生した阪神・淡路大震災では、多くのピロティ建築物が大きな被害を受けたのみならず、１９８１年の新耐震設計法で設計していたピロティ建築物でさえも一部の建物で大破した。ピロティ建築物は地震に弱い、危険な建物と見なされ、１９９５年１２月には建築基準法が一部改定され、ピロティ建築物の耐震設計が一段と強化された経緯がある。
【０００５】
建築物のとくに鉄筋コンクリート柱の耐震補強に係わる技術としては、該柱の周りに補強用の鋼板を巻回固定した構造のものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
また、ピロティフレームの耐震補強に係わる新規な技術についても、通常のＲＣ造袖壁やＲＣ造耐震壁の増設、または鉄骨ブレースやＰＣ鋼棒ブレースなどの提案はすでになされている。
【特許文献１】特開平９−２９１５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、多大なコストを伴うことなしに既存のピロティ建築物あるいはピロティフレームを部分的に有する建築物の耐震補強を図ることができる新規な方法を提案するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、柱部材とこの柱部材につながる横部材とを組み合わせて区画形成した開口を有するピロティフレームを備えた建築物につき、その耐震補強を施すに当たり、
前記開口に、柱部材に連係し該横部材に向けて伸延する少なくとも２枚のプレートを配置してそのプレートの相互間に該柱部材又は横部材とほぼ同等の幅を有する閉空間を形成し、次いで、該プレートを貫く緊結部材にて該プレートを仮止め固定したのち前記閉空間内にコンクリートを充填して硬化させ、続いて該緊結部材を締め上げてプレートを通して硬化後のコンクリートに対してプレストレスを導入する、ことを特徴とするピロティフレームを備えた建築物の耐震補強方法である。
【０００９】
上記の構成になる方法において、前記プレートは開口の少なくとも一部分又は全部に配置されたものとするのが好ましい。
【００１０】
また、前記閉空間における柱部材の側壁近傍域には、あと施工アンカーを用いて複数の縦筋と複数の横筋とを組み合わせた補強体を配置することができる。
【００１１】
２枚のプレートを用いて袖壁タイプの壁を形成するような閉空間を形成するに際してその端部に開放端が形成される場合に、該開放端で該プレートを相互につなぐ型枠を兼ねた溝形タイプの補強材を用いると耐震性能がさらに増大する。
【００１２】
また、前記閉空間における柱部材の側壁近傍域に、柱部材に沿って配置される添え筋と、この添え筋にて支持された横補強筋を配置することができる。この場合には上記のような溝形タイプの補強材を必要としない。
【００１３】
前記柱部材及び横部材の両方又はその何れか一方には、予め、前記閉空間へ突出して硬化後のコンクリートとの一体化を図る連結部材としてのスタッドジベルを配置する。
【００１４】
また、本発明においては、前記プレートを横部材の側面まで延長させ、該プレート及び横部材を貫通する緊結部材を締め上げることにより該プレートを横部材に圧着させるのが望ましく、さらには、前記プレートを横部材の側面まで延長させて、該プレートと横部材の側面の相互間に閉空間につながる隙間を形成するとともに該プレート及び横部材を貫通する緊締部材を配置し、該隙間内にコンクリートを充填、硬化させたのち該緊締部材を締め上げて該プレートを横部材に圧着させてもよい。
【００１５】
さらに、柱部材とこの柱部材につながる横部材とを組み合わせて区画形成した開口を有するピロティフレームを備えた建築物につき、その耐震補強を施すに当たっては、前記開口に、柱部材に連係し横部材に向けて伸延する少なくとも２枚のプレートを配置してそのプレートの相互間に該柱部材又は横部材とほぼ同等の幅を有する閉空間を形成し、次いで、該プレートを貫く緊結部材にて該プレートを仮止め固定したのち前記閉空間内にコンクリートを充填して硬化させ、続いて該緊結部材を締め上げてプレートを通して硬化後のコンクリートに対してプレストレスを導入する一方、そのまま残存するピロティフレームの柱柱部材、梁部材若しくは柱梁接合部については、アングル鋼材を利用して簡易コーナーピースを構成し、これを柱部材、梁部材若しくは梁柱接合部の対向面あるいは各コーナー部に配置して緊結部材にて該簡易コーナーピースを相互に連結、締め上げることで柱部材、梁部材、柱梁接合部の変形能力の改善を図るようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
ピロティフレームの開口にはプレート（鋼板）でサンドイッチされ、プレストレスが導入された極厚壁が形成されるため、建築物の水平耐力（強度）と靭性（ねばり）が大幅に改善される。
【００１７】
コンクリートを増し打ちする前、プレートと緊結部材（ＰＣ鋼棒）が型枠やフォームタイ（型枠を所定の位置に維持するもの）の役割を果たすが、コンクリートが硬化後は鋼板が横補強材、ＰＣ鋼棒が緊張力を導入した横拘束材として機能することとなり、非常に合理的で無駄のない、簡便な補強法として耐震補強効果（耐力と靭性の両方を同時に）を発揮する。
【００１８】
プレートを横部材の側面まで延長させ、それらを貫通する緊結部材を締め上げることで該プレートを横部材に直接あるいは充填コンクリートを介して圧着させると、横部材の破壊が抑制され建築物全体の水平耐力と靭性がともに大幅に改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を用いて本発明をより具体的に説明する。
図１(a)(b)は１階部分の開口に耐震補強を施した建築物の模式図であり、図２は図１に示した建築物の側面を示した図である。
【００２０】
図において１は建築物の骨格をなす柱部材、２は柱部材１の相互間をつなぐ梁部材（横部材）、３は床部材（横部材）、４は柱部材１と梁部材２、床部材３により１階部分において区画形成された開口であり、柱部材１、梁部材２及び床部材３にてピロティフレームを形成する。
【００２１】
また、５は開口４の一部を塞ぐように形成された袖壁タイプの壁体である。この壁体５はその水平断面を拡大して図３に示すように、柱部材１を両側から挟み込むように配置、連係させてその相互間にて閉空間を形成するプレート（鋼板等）５ａと、このプレート５ａを貫通する緊結部材５ｂ（ナットのねじ込みを可能とするＰＣ鋼棒）と、プレート５ａの密閉空間内にて充填されたコンクリート５ｃからなり（プレート５ａとフレーム２、床部材３との間には構造計画、および施工上２０−３０mm程度の隙間を設けておく。）、プレート５ａと柱部材１との間に隙間があれば、その隙間をなくすために必要に応じてグラウト材が注入される。
【００２２】
６は開口４の全てを塞いだ壁体である。この壁体６はその水平断面を拡大して図４に示すように、柱部材１、梁部材２、床部材３に連係しその相互間にて閉空間を形成するプレート（鋼板等）６ａと、このプレート６ａを貫通する緊結部材６ｂ（ナットのねじ込みを可能とするＰＣ鋼棒）と、プレート６ａの密閉空間内にて充填されたコンクリート６ｃと、柱部材１を３方において取り囲みプレート６ａと重なってＰＣ鋼棒を介して連結される溝形に加工した補強材６ｄ（鋼板）からなる。
【００２３】
壁体５、６を形成するには何れにおいても、まず、プレート５ａ、６ａを柱部材１、梁部材２、床部材３に連係させて配置し、その相互間に閉空間を形成する。そして各プレート５ａ、６ａを貫通する緊結部材５ｂ、６ｂをタイバーまたはフォームタイとして機能させて該プレート５ａ、６ａを仮止めする。
【００２４】
そして、次に、プレート５ａ、６ａによって形成された閉空間にコンクリート５ｃ、６ｃを充填して硬化させ、しかるのち緊結部材５ｂ、６ｂを締め上げて硬化後のコンクリート５ｃ、６ｃに対してプレストレスを導入する。
【００２５】
上記の要領によって壁体５、６を設けると、靭性（粘り）だけでなく水平耐力も大幅に改善され、ピロティフレームを備えた建築物の耐震性能が格段に向上することになる。
【００２６】
開口４を全部について塞ぐ上掲図４に示すような壁体６を設ける場合、簡易な施工を実現するため複数枚のプレートを組み合わせるのが好ましい（図２参照）。
【００２７】
袖壁タイプになる上掲図３に示したような壁体については、プレート５ａの相互間において閉空間を形成する場合に、図５に示すように、壁体の端部に相当する部位に開放端ｔが設けられるので別途型枠を配置する必要があるが、図６、図７に示すように、予め型枠を兼ねた溝形タイプの補強材５ｄ（鋼板）を配置することもでき、この場合、壁体の端部における強度が改善されるだけでなく型枠の取り付け取り外し作業が不要となる。
【００２８】
上記型枠を兼ねた補強材５ｄと同等の構造的効果（壁体の端部における強度の改善効果）を得るためには図８に示すように縦筋５ｅを添え筋（アンカーのように固定はされていない）として設け、この縦筋５ｅの長手方向に沿って複数本の横補強筋５ｆを配筋することも可能である。この場合には壁体の端部に相当する部位に別途取り外し可能な型枠を配置する。
【００２９】
図９に示すような構築物の隅部Ｐに位置する柱部材１については図１０(a)に示す如く、該柱部材１の外周面で直交する２面を覆うＬ形に加工した補強材７を配置するとともにその内周面で直交するプレート５ａ、６ａの相互間にＬ形タイプの補強材（アングル鋼材等）８を配置して、この補強材７、補強材８とプレート５ａ、６ａとを、緊結部材５ｂ、６ｂを介して連結する。これにより柱部材１と壁体は強固に一体化される。柱部材１の外周面に補強材７を配置する場合において隙間がある場合には、その隙間にグラウト材を充填する。なお、図１０(a)にて示したプレート５ａ、６ａは図１０(b)に示すような溝形タイプの補強材５dに替えることも可能で、この場合には図６、図７において既に述べたとおり、壁体の端部における強度が改善されるとともに型枠の取り付け取り外し作業が不要となる利点がある。
【００３０】
閉空間における柱部材２の側壁近傍域には、図１１に示す如く、複数の主筋と帯筋とを組み合わせた補強体９を、あと施工アンカーを介して配置しておくことも可能であり、これにより横部材２、３との連結がより一層強固になるとともに、あと施工アンカーを介して配筋した補強筋により、ピロティフレームの耐力がさらに大きくなる。
【００３１】
図１２は図１３に示す部位Ｐ１の柱部材１に適用可能な壁体であり、図１４は図１３に示す部位Ｐ２の柱部材１に適用可能な壁体である。
【００３２】
図１２は柱部材１の３面に袖壁タイプの壁体を設けたもの（Ｔ字）であり、図１４は柱部材１の４面に袖壁タイプの壁体を設けたもの（十字型）である。図１２、図１４の何れにおいても壁体の角部に相当する部位に補強体として機能するＬ形タイプの補強材（アングル鋼材等）８を配置することができ、この構造においてもピロティフレームを有する建築物の水平耐力と靭性は共に著しく改善される。とくに、柱部材１の４面に袖壁または開口４の全部を閉塞させる壁体は、多スパンからなるピロティ建築物の中柱に利用できる。
【００３３】
図１５(a)(b)に本発明にしたがって耐震補強を行なったピロティ建築物における他の実施の形態を示したものである。この例は、全ての柱部材１に壁体を設けたものであり、この場合も、水平耐力と靭性は共に、著しく改善されることになる。実際、壁体を設ける場合は一部のピロティフレームのみでよい。
【００３４】
開口４に壁体を形成するに当たって、壁厚さを上下の横部材２のサイズ（幅寸法）に合せる必要がある場合（通常、柱部材１よりも横部材２のサイズ（幅寸法）は小さい）には、図１６に示すように、柱部材１を取り囲む溝形に加工した補強材１０とプレート５ａ、６ａの端部に形成される隙間に鋼管等を利用したスペーサー１１を配置して溝形に加工した補強材１０、スペーサー１１、プレート５ａ、６ａを、それらを貫通する緊結部材１２にて連結する。
【００３５】
柱部材１あるいは横部材２には、図１７に示すように必要に応じてスタッドジベル１３を設けることができる（開口を全て埋め尽くす壁体を形成する場合には、柱部材１、横部材２にそれぞれスタッドジベル１３が等間隔に配置される場合もある）。スタッドジベル１３は柱部材１、横部材２の両方又は何れか一方に予め固定してプレート５ａ、６ａにて形成される閉空間に突出して配置されるもので、コンクリートの硬化後に柱部材１あるいは横部材２との一体化を図って、靭性の確保に役立てる。
【００３６】
図１８(a)(b)、図１９(a)(b)はプレート５ａ、６ａを梁部材２の側面を覆うように延長させ、その部位に該プレート５ａ、６ａ及び梁部材２を貫通する緊結部材５ｂ、６ｂを配置、締め上げることによって該プレート５ａ、６ａを梁部材２に圧着させた構造のものである。
【００３７】
ピロティフレームに対して上記のような耐震補強を行うと、建築物の水平耐力と靭性が著しく改善され（梁部材２の破壊が抑制される）耐震性能が高められる。
【００３８】
図２０(a)(b)、図２１(a)(b)は梁部材２の側面まで延長させたプレート５ａ、６ａにつき、該プレート５ａ、６ａと梁部材２との相互間に閉空間につながる隙間を形成し、閉空間にコンクリート５ｃ、６ｃを充填するに際して該隙間内にもコンクリートを充填し、その硬化後に緊締部材５ｂ、６ｂを締め上げた構造のものである。
【００３９】
この構造のものは、緊結部材５ｂを締め上げる際に硬化後のコンクリート５ｃ、６ｃにプレストレスが導入されるため、建築物の水平耐力、靭性がより一層改善される。
【００４０】
プレート５a、６a、緊結部材５b、６ｂを使用した補強を施さない他のピロティフレームおいては、建築物の変形に追随し、かつ鉛直荷重を最後まで支えなければならず、そのためには変形に追随する靭性が要求される。したがって靭性に欠けるピロティフレームがある場合には、柱部材、梁部材、柱梁接合部についてはそれらを単独で補強する必要がある。梁部材２を補強するに当たっては図２２に示すように寸法の短いアングル鋼材にてコーナーピース１４を構成し、これを梁部材２の対向面(上下面)でその長手方向に沿いそれぞれ間隔を開けて複数配置し対向面同士のコーナーピース１４を緊結部材１５にて相互に連結、締め上げればよく、これにより変形に追随する靭性が確保され、結果として建物全体の耐震性能が確保されることとなる。該コーナーピース１４は柱部材１の補強に際しても使用することができる。
【００４１】
図２３、図２４は３つのアングル鋼材と三角形の補強板を組み合わせて相互に溶接し一体化を図ることで簡易コーナーピース1６を構成し、これを柱部材１の各コーナー部に複数配置するとともに緊結部材１７にて該簡易コーナーピース１６を相互に連結、締め上げることで該柱部材1の補強を行なったものである。このような構成になる簡易コーナーピース１６は柱部材１に連続して袖壁や腰壁があっても適用できるのはもちろん、梁部材２あるいは柱梁接合部に対しても適用できるものであり、これにより建築物の耐震性能が改善される。
【００４２】
図２５は図２３に示した簡易コーナーピース１６を各コーナー部で連続させた他の例を示したものである。この簡易コーナーピース１８は上掲図２３に示したものと同様に柱部材１、梁部材２、柱梁接合部の補強に有用であり、該簡易コーナーピース１８は既存のアングル鋼材を利用できるのでそれにかかるコストが増大する不具合がなく、しかも、取り付け作業を効率よく行うことができる利点がある。
【００４３】
図２６(a)に床スラブ２０を有する十字形の柱梁接合部に簡易コーナーピース1６を配置して耐震強化を図った例を、また、図２６(b)に床スラブ２０を有するト形の柱梁接合部に簡易コーナーピース1６を配置して耐震強化を図った例をそれぞれ示す。
【実施例】
【００４４】
図２７に示すような構造になるピロティフレーム（柱部材：幅２５０mm、せい２５０mm、内のり高さ１０００mm、梁部材：幅２００mm、高さ４００mm、下スタブ部材（床と下
部梁相当）：幅６００mm、高さ５００mm、柱部材の主筋：１２−Ｄ１０（主筋比Ｐｇ＝１．３６％）、帯筋：３．７φ−ピッチ１０５mm（せん断補強筋比Ｐｗ＝０．０８％）、コンクリート圧縮強度σＢ：２８．１ＭＰａ、軸力比（Ｎ／（ｂＤσＢ））、：０．１（Ｎ：軸力、ｂ：柱の幅、Ｄ：柱のせい）、せん断スパン比（Ｍ／（ＶＤ））：２．０、梁部材の主筋：２−Ｄ１３、１−Ｄ１６（引っ張り鉄筋比Ｐt＝０．５７％）、帯筋：６φ−ピッチ１００mm（せん断補強筋比Ｐｗ＝０．３２％）、下スタブ部材（床と下部梁相当）の引っ張り主筋：４−Ｄ１９（引っ張り鉄筋比Ｐt＝０．３８％）、帯筋：4−Ｄ１０、ピッチ１００mm（せん断補強筋比Ｐｗ＝０．４８％）に図２８〜３０に示すような壁を形成して軸圧縮応力（柱の軸力比０.１）を加えた状態で加力装置にて梁部材を水平方向に正負繰り返し移動させた場合における水平耐力の変動状況（せん断力Ｖ（ｋＮ））と層間変形角Ｒ（（水平移動量／高さ）×１００％）との関係）についての検討を行った。
【００４５】
水平方向に正負繰り返し移動させる際の水平力（最大で１０００ｋＮを確保）は変位制御で行ない、層間変形Ｒ＝０.１２５％（１／８００）、０.２５％（１／４００）を各１回、以降、０.５％、１.０％、１.５％、２.０％、２.５％、３.０％を各２回づつ正負繰り返す載荷プログラムを採用（それでも水平耐力の劣化が少ない場合には４％をさらに１回正負を繰り返す。）し、載荷の途中で損傷が大きくなった場合にその時点で載荷を停止した。
【００４６】
図２８の袖壁の仕様
厚さ３．２mm、縦寸法９６０ｍｍ（プレートと梁部材との間に２０mmの隙間を設ける）、横寸法３００mmの鋼板を用いそれによって形成される閉空間内にコンクリートを充填、硬化させて直径１３mmになるＰＣ鋼棒（片側２列１０本）にて２４０ＭＰａのプレストレス（ひずみ約１２００μ）を導入、フレームの圧縮強度：σＢ＝２８．１ＭＰa
【００４７】
図２９の袖壁の仕様
柱部材の横にあと施工アンカーを介して補強筋（主筋４−Ｄ１６を、帯筋６φ−ピッチ１００ｍｍ）を配筋し、図１９に示すような補強体を形成し、厚さ３．２mm、縦寸法９６０mm（プレートと梁部材との間に２０mmの隙間を設ける）、横寸法３００mmの鋼板を用い、それによって形成される閉空間にコンクリートを充填（充填コンクリートの圧縮強度：σＢ＝３０．６ＭＰa）、硬化させて直径１３mmになるＰＣ鋼棒（片側２列１０本）にて２４０ＭＰａのプレストレス（ひずみ約１２００μ）を導入、フレームの圧縮強度：σＢ＝２８．１ＭＰa
【００４８】
図３０の無開口壁の仕様
厚さ３．２mm、縦寸法４８０mm（プレートと梁との間に２０mmの隙間を設ける）、横寸法１６５０mmの鋼板を2枚用い、それによって形成される閉空間内にコンクリートを充填（充填コンクリートの圧縮強度：σＢ＝３０．６ＭＰa）、硬化させて直径１３ｍｍになるＰＣ鋼棒（２４本）にて２４０ＭＰａのプレストレス（ひずみ１２００μ）を導入、フレームの圧縮強度：σＢ＝２９．７ＭＰa
【００４９】
その結果を図３１〜３３に比較して示し、その際のピロティフレームの損傷状況を図３４〜図３６にそれぞれ示す。
【００５０】
図３１〜３３より明らかな如く、本発明に従って補強を施したピロティフレームは、層変形角Ｒの変動にかかわりなく、高いせん断力Ｖで一定しており、水平耐力の劣化がほとんどないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
柱部材を多用したピロティ建築物の水平耐力、靭性を大幅に改善し得る。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】耐震補強を図ったピロティ建築物を模式的に示した図であり、（ａ）は立面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１に示した建築物の壁体５の要部を拡大して示した断面図である。
【図４】図１に示した建築物の壁体６の要部を拡大して示した断面図である。
【図５】壁体の端部に相当する部位に形成される開放端を示したコンクリート増し打ち前の外観透視図である。
【図６】型枠を兼ねた溝形タイプの補強材を配置した本発明にしたがう他の補強要領の説明図である。
【図７】型枠を兼ねた溝形タイプの補強材を配置した本発明にしたがう他の補強要領の説明図である。
【図８】溝形タイプの補強材に替え、縦方向の添え筋に沿って横補強筋を配置した本発明にしたがう他の補強要領の説明図である。
【図９】柱部材の配置状況を示した平面図である。
【図１０】(a)(b)は本発明における他の実施の形態を示した断面図である。
【図１１】本発明における他の実施の形態を示した配筋図である。
【図１２】本発明における他の実施の形態を示した断面図である。
【図１３】柱部材の配置状況を示した平面図である。
【図１４】本発明における他の実施の形態を示した断面図である。
【図１５】耐震補強を図った多スパンピロティ建築物を模式的に示した図であり、（ａ）は立面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図１６】本発明における他の実施の形態を示した断面図である。
【図１７】スタッドジベルの配置状況を示した配筋図である。
【図１８】本発明における他の実施の形態を示した図であり、(a)は外観透視図であり、(b)はＣ−Ｃ断面図である。
【図１９】本発明における他の実施の形態を示した図であり、(a)は外観透視図であり、(b)はＤ−Ｄ断面図である。
【図２０】本発明における他の実施の形態を示した図であり、(a)は立面図であり、(b)はE−E断面図である。
【図２１】本発明における他の実施の形態を示した図であり、(a)は立面図であり、(b)はF−F断面図である。
【図２２】耐震強化を施した梁部材の外観透視図である。
【図２３】耐震強化を施した柱部材の外観透視図である。
【図２４】図２３の水平断面を示した図である。
【図２５】耐震強化を施した他の実施の形態を示した柱部材の外観透視図である。
【図２６】(a)は十字形の柱梁接合部に簡易コーナーピースを適用した例を示した図であり、(b)はト形の柱梁接合部に簡易コーナーピースを適用した例を示した図である。
【図２７】耐震補強実験に使用したピロティフレームの配筋図である。
【図２８】耐震強化（袖壁）を施したピロティフレームの外観透視図である。
【図２９】耐震強化（袖壁）を施したピロティフレームの外観透視図である。
【図３０】耐震強化（無開口壁）を施したピロティフレームの外観透視図である。
【図３１】図２８に示したピロティフレームのせん断力Ｖと層間変形角Ｒとの関係を示したＶ−Ｒ履歴曲線図である。
【図３２】図２９に示したピロティフレームのせん断力Ｖと層間変形角Ｒとの関係を示したＶ−Ｒ履歴曲線図である。
【図３３】図３０に示したピロティフレームのせん断力Ｖと層間変形角Ｒとの関係を示したＶ−Ｒ履歴曲線図である。
【図３４】図２８に示したピロティフレームの損傷状況を示したひび割れ図である。
【図３５】図２９に示したピロティフレームの損傷状況を示したひび割れ図である。
【図３６】図３０に示したピロティフレームの損傷状況を示したひび割れ図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 柱部材
２ 梁部材
３ 床部材
４ 開口
５ 壁体（袖壁）
５ａ プレート
５ｂ 緊結部材
５ｃ コンクリート
５ｄ 型枠を兼ねた溝形タイプの補強材
５ｅ 縦筋
５ｆ 横補強筋
６ 無開口壁
６ａ プレート
６ｂ 緊結部材
６ｃ コンクリート
６ｄ 溝形に加工した補強材
７ Ｌ形に加工した補強材
８ Ｌ形タイプの補強材（アングル鋼材等）
９ 補強筋（あと施工アンカーを伴う）
１０ 溝形に加工した補強材
１１ スペーサー
１２ 緊結部材
１３ スタッドジベル
１４ 簡易コーナーピース
１５ 緊結部材
１６ 簡易コーナーピース
１７ 緊結部材
１８ 簡易コーナーピース
１９ 緊結部材
２０ 床スラブ
ｔ 開放端
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱部材とこの柱部材につながる横部材とを組み合わせて区画形成した開口を有するピロティフレームを備えた建築物につき、その耐震補強を施すに当たり、
前記開口に、柱部材に連係し横部材に向けて伸延する少なくとも２枚のプレートを配置してそのプレートの相互間に該柱部材又は横部材とほぼ同等の幅を有する閉空間を形成し、次いで、該プレートを貫く緊結部材にて該プレートを仮止め固定したのち前記閉空間内にコンクリートを充填して硬化させ、続いて該緊結部材を締め上げてプレートを通して硬化後のコンクリートに対してプレストレスを導入する、ことを特徴とするピロティフレームを備えた建築物の耐震補強方法。
【請求項２】
前記プレートは開口の少なくとも一部分又は全部に配置されたものである請求項１記載の耐震補強方法。
【請求項３】
前記閉空間における柱部材の側壁近傍域に、あと施工アンカーを利用して複数の主筋と複数の帯筋とを組み合わせた補強体を配置する、請求項１又は２記載の耐震補強方法。
【請求項４】
少なくとも２枚のプレートをその開放端において相互につなぐ型枠を兼ねた溝形タイプの補強材を用いる、請求項１〜３の何れかに記載の耐震補強方法。
【請求項５】
前記閉空間における柱部材の側壁近傍域に、柱部材に沿って配置される添え筋と、この添え筋にて支持された横補強筋を配置する、請求項１又は２記載の耐震補強方法。
【請求項６】
前記柱部材及び横部材の両方又はその何れか一方に、前記閉空間へ突出して硬化後のコンクリートとの一体化を図る連結部材としてのスタッドジベルを配置する、請求項１〜５の何れかに記載の耐震補強方法。
【請求項７】
前記プレートを横部材の側面まで延長させ、該プレート及び横部材を貫通する緊結部材を締め上げることにより該プレートを横部材に圧着させる、請求項１〜６の何れかに記載の耐震補強方法。
【請求項８】
前記プレートを横部材の側面まで延長させて、該プレートと横部材の側面の相互間に閉空間につながる隙間を形成するとともに該プレート及び横部材を貫通する緊締部材を配置し、該隙間内にコンクリートを充填、硬化させたのち該緊締部材を締め上げることにより該プレートを横部材に圧着させる、請求項１〜6の何れかに記載の耐震補強方法。
【請求項１】
柱部材とこの柱部材につながる横部材とを組み合わせて区画形成した開口を有するピロティフレームを備えた建築物につき、その耐震補強を施すに当たり、
前記開口に、柱部材に連係し横部材に向けて伸延する少なくとも２枚のプレートを配置してそのプレートの相互間に該柱部材又は横部材とほぼ同等の幅を有する閉空間を形成し、次いで、該プレートを貫く緊結部材にて該プレートを仮止め固定したのち前記閉空間内にコンクリートを充填して硬化させ、続いて該緊結部材を締め上げてプレートを通して硬化後のコンクリートに対してプレストレスを導入する、ことを特徴とするピロティフレームを備えた建築物の耐震補強方法。
【請求項２】
前記プレートは開口の少なくとも一部分又は全部に配置されたものである請求項１記載の耐震補強方法。
【請求項３】
前記閉空間における柱部材の側壁近傍域に、あと施工アンカーを利用して複数の主筋と複数の帯筋とを組み合わせた補強体を配置する、請求項１又は２記載の耐震補強方法。
【請求項４】
少なくとも２枚のプレートをその開放端において相互につなぐ型枠を兼ねた溝形タイプの補強材を用いる、請求項１〜３の何れかに記載の耐震補強方法。
【請求項５】
前記閉空間における柱部材の側壁近傍域に、柱部材に沿って配置される添え筋と、この添え筋にて支持された横補強筋を配置する、請求項１又は２記載の耐震補強方法。
【請求項６】
前記柱部材及び横部材の両方又はその何れか一方に、前記閉空間へ突出して硬化後のコンクリートとの一体化を図る連結部材としてのスタッドジベルを配置する、請求項１〜５の何れかに記載の耐震補強方法。
【請求項７】
前記プレートを横部材の側面まで延長させ、該プレート及び横部材を貫通する緊結部材を締め上げることにより該プレートを横部材に圧着させる、請求項１〜６の何れかに記載の耐震補強方法。
【請求項８】
前記プレートを横部材の側面まで延長させて、該プレートと横部材の側面の相互間に閉空間につながる隙間を形成するとともに該プレート及び横部材を貫通する緊締部材を配置し、該隙間内にコンクリートを充填、硬化させたのち該緊締部材を締め上げることにより該プレートを横部材に圧着させる、請求項１〜6の何れかに記載の耐震補強方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【公開番号】特開２００６−２７４７８３（Ｐ２００６−２７４７８３Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２０５９２６（Ｐ２００５−２０５９２６）
【出願日】平成１７年７月１４日（２００５．７．１４）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成１７年３月１日 社団法人日本建築学会九州支部発行の「日本建築学会九州支部研究報告 第４４号−１〔構造系］」に発表
【出願人】（５０４１４５３０８）国立大学法人 琉球大学 (100)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月１４日（２００５．７．１４）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成１７年３月１日 社団法人日本建築学会九州支部発行の「日本建築学会九州支部研究報告 第４４号−１〔構造系］」に発表
【出願人】（５０４１４５３０８）国立大学法人 琉球大学 (100)
【Ｆターム（参考）】
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