既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造
【課題】 既存の中低層集合住宅の耐震性を向上させるとともに、耐震補強構造内にエレベータ設備を設置して、バリアフリー化を合わせて実現する。
【解決手段】 ２住戸１階段構成からなるＲＣ造の既存集合住宅１に付加される耐震補強構造であって、既存集合住宅１の階段室側に、所定離れをとって地中支持構造１５上に立設された複数のコアウォール２０（２１，２５）の頂部を梁３０で連結してなる耐震フレーム１０を設ける。耐震フレーム１０と集合住宅１に設けられていた階段を撤去した階段室内に、各住戸の玄関高さに合致した各階の高さに通路フロア４０を敷設する。通路フロア４０を、既存建物壁側と耐震フレーム１０側とで固定保持して集合住宅１に耐震フレーム１０を構造的に一体付加させ、耐震性の向上を図った。
【解決手段】 ２住戸１階段構成からなるＲＣ造の既存集合住宅１に付加される耐震補強構造であって、既存集合住宅１の階段室側に、所定離れをとって地中支持構造１５上に立設された複数のコアウォール２０（２１，２５）の頂部を梁３０で連結してなる耐震フレーム１０を設ける。耐震フレーム１０と集合住宅１に設けられていた階段を撤去した階段室内に、各住戸の玄関高さに合致した各階の高さに通路フロア４０を敷設する。通路フロア４０を、既存建物壁側と耐震フレーム１０側とで固定保持して集合住宅１に耐震フレーム１０を構造的に一体付加させ、耐震性の向上を図った。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造に係り、既存の中低層集合住宅の耐震性を向上させるとともに、耐震補強構造内にエレベータ設備を設置して、バリアフリー化を合わせて実現することができる既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
昭和３０〜４０年代に、住宅都市整備公団（現ＵＲ都市機構）、各地方自治体あるいは民間建設業者により、５階建て以下の中低層集合住宅が全国各地に数多く建設された。
【０００３】
図９は上述した、過去に多く建設されてきた、一般的な公営の中低層（例として４階建て）の板状集合住宅５０の１棟を示した正面図、図１０はその間取り例を示した平面図である。この種の集合住宅５０は、その基本構成として隣接した２住戸５１，５１間に階段室５２が設けられ、地上の道路レベルから各住戸の玄関レベル５３（図１０）まで、それぞれの住戸５１前の階段５４を利用するようになっている。これらの中低層の集合住宅５０は、居住者の高齢化が進んでいるにもかかわらず、エレベータが設置されていないものがほとんどである。
【０００４】
また、これらの集合住宅は当時の設計規準に準拠して設計されているため、現行の耐震設計基準を満足していない。また、築後年数が相当経過して老朽化が進んでおり、既存建物の補強か、新築建物への建替かの判断を要するものが少なくない。
【０００５】
その判断において、建替の場合には、解体した跡地に新築建物を建築するため、新たな建物の自由度、安全性は高いが、居住者の退去要請、既存建物の解体、完成までの間の居住者の仮住居の手配、建築費等、トータルコストが相当高額になる。既存建物の補強の場合には、コストは抑えられるが、既存建物に内部あるいは外殻に付加された耐震補強部材により、専有部、共用部がともに狭くなったり、使い勝手が悪くなることが予想される。また、補強が建物全体に及ぶ場合、新築の場合より期間は短いが、一時的な転居を要する場合がある。さらに、たとえばＵＲ都市機構による「ルネサンス計画」等のように、既存建物全体にわたって補修を行って、生活機能を向上させるようにした既存建物の再生構法も提案されているが、工事コストは建替時の８〜９割近くになるとも言われている。
【０００６】
加えて、既存建物の耐震性の確保を図る補修以外にも、居住環境向上に対する課題として、高齢居住者の便宜を考慮してエレベータの設置、段差部の解消等のバリアフリー化に関する改修の要望もある。
【０００７】
これらの課題に対して、既存建物の耐震性の確保を図った例としては、たとえば特許文献１の発明が提案されている。特許文献１では、既存建物のベランダ、バルコニーに相当する跳ね出しスラブの外側に外殻構造としての全体が建物と同じ規模となる格子形状からなる補強用柱梁架構が構築される。
【０００８】
また、既存建物へのエレベータの設置に対しては、特許文献２に示した発明が提案されている。特許文献２では、１層分のエレベータシャフトユニットをプレキャストコンクリート製品として工場で製造し、このエレベータシャフトユニットをエレベータ増築対象となっている建物に隣接して積層するとともに、既存建物との間の床部材を敷設していくことで、既存建物にエレベータ設備を設置することを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−２０９５８５公報
【特許文献２】特開２００１−１９９６５０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に開示された耐震補強構造では、板状集合住宅の既存のベランダ側と反対側の面に新たにバルコニー、ベランダとなる跳ね出しスラブを構築し、建物両面に設けられている跳ね出しスラブを利用して、格子状の柱梁架構を新設するものである。その際、各戸において、新たに跳ね出しスラブが増築される点が特徴として挙げられているが、屋外の専有部分として、ベランダやバルコニーが増築される点に、日常生活上それほどのメリットはない。これに対して、補修の対象となる古い板状形式の集合住宅には、採光を考慮して、南向きベランダ側を有し、隣接する棟の間隔を十分あけて、複数棟を並列させて建設されたものが多い。この点、特許文献１に示した耐震補強構造では、南面全面に格子状の柱梁架構が構築されるため、既存建物への採光が低下するという問題がある。また、この柱梁架構では耐震性能を向上することができても、この柱梁架構を使用してエレベータ設備を設置することはできない。
【００１１】
一方、特許文献２に開示された発明は、エレベータシャフトの増築のみを目的としているため、既存建物の耐震性能を向上させることは考慮されていない。そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、既存建物の住環境を低下させることなく、耐震性能を向上とエレベータ等の新設、段差の解消等、設備面の向上とを果たせるようにした既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は２住戸１階段構成からなる既存の鉄筋コンクリート造の集合住宅に付加される耐震補強構造であって、前記集合住宅の階段室側に、所定離れをとって地中支持構造上に立設された複数のコアウォールの頂部を連結してなる耐震フレームを設け、該耐震フレームと前記集合住宅に設けられていた階段を撤去した階段室内に、各住戸の玄関高さに合致した各階の高さに通路フロアを敷設し、該通路フロアを前記階段室の壁側と前記耐震フレーム側とで固定保持し、前記集合住宅に前記耐震フレームを付加したことを特徴とする。
【００１３】
前記耐震フレームは、前記地中支持構造に立設された複数の鉄筋コンクリート構造のコアウォールと、該複数のコアウォールの頂部間を連結する梁部とで構成することが好ましい。
【００１４】
前記コアウォールをエレベータシャフトとして利用し、その内部に前記通路フロアごとに停止可能なエレベータ設備を設け、また前記コアウォールに沿って外階段を設置することが好ましい。
【００１５】
前記梁部は、屋上階あるいは中間階に設置された鉄筋コンクリート構造の逆梁とすることが好ましい。
【００１６】
前記地中支持構造は、地中梁と、該地中梁間を連結する連結梁とを有するフレーム構造からなり、前記コアウォールを前記地中支持構造上に立設することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、既存建物の住環境を低下させることなく、耐震性能を向上させ、またエレベータ等の新設、段差の解消等のバリアフリー化を果たせるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造としての耐震フレームを取り付けた既存集合住宅の正面図。
【図２】図１に示した既存集合住宅と耐震フレームの取付態様を示した平面図（１階平面）。
【図３】基準階における既存集合住宅と耐震フレームの取付態様を示した平面図。
【図４】屋上階における既存集合住宅と耐震フレームの取付態様を示した平面図。
【図５】コアウォールと地中支持構造との取り合い部分を示した部分構成図。
【図６】コアウォールと通路フロアとの取り合い部分を示した部分構成図。
【図７】耐震フレームの他の実施例の取付態様を示した正面図。
【図８】図７に示した耐震フレームの取付態様と細部構成を示した平面図、部分断面図。
【図９】従来の既存集合住宅の一例を示した建物正面図。
【図１０】図９に示した既存集合住宅の基準階における平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造の実施するための形態として、以下の実施例について添付図面を参照して説明する。
【実施例】
【００２０】
図１は、図９に示した中低層の板状集合住宅（４階建て：１層６住戸、２住戸１階段）に本発明の耐震補強構造を構築した態様を示した正面図、図２〜図４は、各階（１階、基準階（本例では２〜４階）、屋上）における耐震補強構造の平面構成を示した平面図である。
【００２１】
本発明の耐震補強構造１０（実施例において、耐震フレーム１０と呼ぶ。）は、図１に示したように、大別して、図示した既存の集合住宅１（以下、既存建物１と記す。）の桁行方向に延設された地中支持構造１５と、地中支持構造１５に根元部が支持された３カ所のコアウォール（２カ所の端部コアウォール２１、１カ所の中央コアウォール２５）と、屋上階フロア４５上に立設された逆梁部３０と、各住戸への通路フロア４０とから構成されている。また、中央コアウォール２５内はエレベータシャフトとして利用され、内部にエレベータ設備を設置することができるようになっている。さらに、付帯設備として各階の通路フロア４０への昇降可能な外階段３５が設けられている。
【００２２】
上述した部材およびこれらの部材から構成された耐震補強構造としての耐震フレーム１０について、添付図面を参照して説明する。地中支持構造１５は、図１，図２，図５に示したように、対象となる既存建物１の階段室２の外側の所定距離だけ離れた位置の地中に構築されている。その長さは、既存建物１に設けられた３カ所の階段室２にわたる長さより長く、底盤１６の両側位置で、底面が底盤１６と一体的に構築された２本の地中梁１７と、２本の地中梁１７の上部を所定位置で連結する連結梁１８とから構成されている。これらの各部材は、本実施例では、所定深さに掘削された空間内に構築された直接基礎構造の鉄筋コンクリート構造物からなる。なお、コアウォール２０（２１，２５）の下端は、図５に示したように、地中梁１７の一部と剛接合されるように配筋され、一体的なコンクリート構造体となっている。
【００２３】
コアウォール２０（２１，２５）の構成について説明する。さらに、図１，図５に示したように、地中支持構造１５の底盤１６上の両端近傍には、平面視してコ字形をなした端部コアウォール２１が、既存建物１の桁行方向のほぼ中央部位置には、後述するエレベータシャフトを兼ねた中央コアウォール２５が立設されている。これらコアウォール２０（端部、中央を区別しない場合は、単にコアウォール２０と記す。）は、図１に示したように、既存建物１の屋上高さにほぼ等しい高さからなる。各コアウォール２０は、耐震フレーム１０の構成部材として機能するが、それ自体が鉄筋コンクリート自立構造として設計されている。これらコアウォール２０（２１，２５）は、板状集合住宅としての長手方向長さ（住戸数）、設置エレベータ数により、配置数は適宜設定できることはいうまでもない。また、コアウォール２０の断面形状もコ字形以外に、通路フロア４０（図２）側が開放されたＬ字形状としたり、所定の断面剛性と平面空間とを確保できる断面形状であれば適宜の形状に設定できる。なお、本実施例では、コアウォール２０は工場にてユニットとして製造されたプレキャストコンクリート製品からなり、このプレキャストコンクリート製のコアウォールユニットを、機械式継手（図示せず）を利用して上方に連結して積層することで所定の自立構造物として構築されている。当然、現場において配筋、型枠組立を行い、現場打ちコンクリートによって構築することも可能である。
【００２４】
コアウォール２０の頂部は、図１，図４に示したように、屋上階フロア４５で連結されている。そして、その屋上階フロア４５上には２枚の壁状梁３１を４カ所で連結してなる逆梁部３０が構築されている。この逆梁部３０は、屋上階フロア４５を介して連結された各コアウォール２０の頂部と剛接合された構造からなる。これにより、既存建物１は、階段室側の側面位置に、図１に示したように、地中支持構造１５上に立設され、屋上階までの高さを有した、正面視して下向きＥ字形をなす、耐震フレーム１０が連接された、耐震補強が施された構造物として取り扱うことができる。
【００２５】
次に、通路フロア４０の構成と、耐震フレームとの関係について説明する。耐震フレームのコアウォール２０の側面には、図６に模式的に示したように、各基準階に敷設された通路フロア４０の側縁部が連結、固定されている。一方、通路フロア４０の既存建物１の階段室側に延長されたフロア端部は、既存建物１の階段室２の外壁面に連接され、既存建物１の各玄関へのアクセス部（後述する。）を構成している。このように耐震フレーム１０が付加された既存建物１では、地震が生じると、既存建物１に入力された地震力は、各階の通路フロア４０を介して耐震フレーム１０に伝達される。耐震フレーム１０は、既存建物１から入力された地震動に対して所定の耐震性を有するように設計されているため、既存建物１は耐震フレーム１０によって、その安全性が確保される。なお、耐震フレーム１０の各部の断面設計は、耐震フレーム１０を既存建物１との連係構造としてモデル化して短期設計用荷重を用いて設計し、その配筋、構造断面を決定することが好ましい。
【００２６】
この通路フロア４０の詳細構成について説明する。図８に示した既存建物５０では、階段室５２があり、この階段室５２内に鉄筋コンクリート製の折り返し階段５４は、階段室５２を区画する鉄筋コンクリート壁５５と中央手摺り部５６と踊り場５７とに支持されるように設けられていた。本発明では、図２に示したように、既存の階段部分を階段室の鉄筋コンクリート壁部分から撤去し、各戸の玄関レベルと高さが一致するように通路フロア４０が各階に設置されている。この通路フロア４０は、図３に示したように、既存建物１と平行する通路部４１と、通路部４１と直角をなして設けられ、階段室２を塞ぐフロアあるいは各戸玄関３への出入り通路として機能するアクセス部４２とからなる。
【００２７】
各階の通路フロア４０は、図３，図５に示したように、耐震フレーム１０を構成するコアウォール２０の側面に固定支持されるとともに、アクセス部４２が各戸の玄関３の高さで既存建物１の階段室２を区画する鉄筋コンクリート壁（構造壁）４に固定支持されている。このアクセス部４２は、既存建物１内の構造壁４に連結されるが、その形状的特徴から、地震時に桁行方向のシアコッターとしての機能を果たすことが期待できる。また、各階の通路フロア４０は、フロア平面に模式的に図示された鋼管柱４８（図２，図３参照）によって各上層の通路フロア４０を支持するようになっている。しかし、通路フロア４０自体は、コアウォール２０と既存建物１の階段室２の構造壁４とに固定されているため、これら鋼管柱４８は、常時荷重作用時の各通路フロア４０の平坦性の保持を目的としている。さらに、この通路フロア４０は通路として利用されるが、そのための安全確保部材として、通路に沿った両側に手摺り壁４９（図１参照）が立設されている。本実施例では、この手摺り壁４９には、プレキャストコンクリート壁が利用され、後施工アンカー（図示せず）により各階の通路フロア４０の縁部に沿って取り付けられている。
【００２８】
通路フロア４０の中央部に位置する中央コアウォール２５内には、エレベータ５（図示せず）が収容されている。本実施例では、中央コアウォール２５の剛性が大きい点、機械室等の付帯施設を設けないことを考慮し、マシンルームレスタイプのエレベータ５が装備されている。エレベータ５は、各階の通路フロア４０のレベルで停止する。通路フロア４０は各戸の玄関３（図３）レベルと同一レベルに設定されているので、エレベータを利用した場合、各戸へ階段を昇降することなくアクセスできる。このようにこの耐震補強構造では、バリアフリー化も図られている。
【００２９】
建物中央に設置されるエレベータ５に対して、避難路として機能する外階段３５（図１，図３）は、２カ所の端部コアウォール２１を利用して設置されている。外階段３５の支持フレーム（図示せず）は、鉄骨造からなり、支持フレーム内には鋼製折り返し階段３６が組み込まれ、中間踊り場３７は端部コアウォール２１内に設けられている。一方、図６に示したように、階段３５への出入りステップ３８は各通路フロア４０と同レベル位置に設けられている（図６では、階段部分は図示を省略している。）。
【００３０】
以上に述べた耐震フレーム１０は、特に既存建物１の桁行方向の耐震性向上に寄与するが、耐震設計上、梁間方向に対する耐震補強が必要になった場合には、屋上階フロア４５において、屋上階フロア４５と既存建物１との間に、逆梁３０に準じた構造の梁構造３２を架設し、梁間方向の耐震性向上を図ることができる。併せて地中部において、既存建物１の直接基礎部分と連結させた地中支持構造１５を増設することも好ましい。
【００３１】
図７，図８は他の実施例として、屋上階フロアに設けた逆梁３０に加えて、中間階（本実施例では３階の通路フロア４０の下面に中間梁２２，２３、つなぎ梁２４を併設した耐震フレーム１０を示している。本実施例では、図７に示したように、屋上階フロア４５の逆梁３０の梁せいを小さくでき、その分図８に示したように、３階の通路フロア４０の通路部４１をコアウォール２０を含む程度まで拡幅し、（Ｉ），（II）断面に示したように、外観的に手摺り壁４９と一体をなす中間梁２２と通路フロア４１の中間位置を支持する補強梁２３とを設け、各コアウォール２０を建物の中間高さで連結する構造となっている。なお、（II）断面に示した手摺り壁４９とつなぎ梁２４の端部は、既存建物の壁側の構造筋（図示せず）と機械式継手等により連結することが好ましい。
【００３２】
なお、図７で示した地中支持構造１５は、基礎杭Ｐで支持されたフーチング１９上に各コアウォール２０を立設した構造からなる。このように、地中支持構造１５は直接基礎、杭基礎等、既存建物の位置する地盤状況に適した基礎形式を選定することが好ましい。
【００３３】
本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内での種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３４】
１ 既存建物
２ 階段室
５ エレベータ
１０ 耐震フレーム
１５ 地中支持構造
１６ 底盤
１７ 地中梁
１８ 連結梁
２０ コアウォール
２１ 端部コアウォール
２２，２３ 中間梁
２５ 中央コアウォール
３０ 逆梁
３５ 外階段
４０ 通路フロア
４２ アクセス部
４５ 屋上階フロア
【技術分野】
【０００１】
本発明は既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造に係り、既存の中低層集合住宅の耐震性を向上させるとともに、耐震補強構造内にエレベータ設備を設置して、バリアフリー化を合わせて実現することができる既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
昭和３０〜４０年代に、住宅都市整備公団（現ＵＲ都市機構）、各地方自治体あるいは民間建設業者により、５階建て以下の中低層集合住宅が全国各地に数多く建設された。
【０００３】
図９は上述した、過去に多く建設されてきた、一般的な公営の中低層（例として４階建て）の板状集合住宅５０の１棟を示した正面図、図１０はその間取り例を示した平面図である。この種の集合住宅５０は、その基本構成として隣接した２住戸５１，５１間に階段室５２が設けられ、地上の道路レベルから各住戸の玄関レベル５３（図１０）まで、それぞれの住戸５１前の階段５４を利用するようになっている。これらの中低層の集合住宅５０は、居住者の高齢化が進んでいるにもかかわらず、エレベータが設置されていないものがほとんどである。
【０００４】
また、これらの集合住宅は当時の設計規準に準拠して設計されているため、現行の耐震設計基準を満足していない。また、築後年数が相当経過して老朽化が進んでおり、既存建物の補強か、新築建物への建替かの判断を要するものが少なくない。
【０００５】
その判断において、建替の場合には、解体した跡地に新築建物を建築するため、新たな建物の自由度、安全性は高いが、居住者の退去要請、既存建物の解体、完成までの間の居住者の仮住居の手配、建築費等、トータルコストが相当高額になる。既存建物の補強の場合には、コストは抑えられるが、既存建物に内部あるいは外殻に付加された耐震補強部材により、専有部、共用部がともに狭くなったり、使い勝手が悪くなることが予想される。また、補強が建物全体に及ぶ場合、新築の場合より期間は短いが、一時的な転居を要する場合がある。さらに、たとえばＵＲ都市機構による「ルネサンス計画」等のように、既存建物全体にわたって補修を行って、生活機能を向上させるようにした既存建物の再生構法も提案されているが、工事コストは建替時の８〜９割近くになるとも言われている。
【０００６】
加えて、既存建物の耐震性の確保を図る補修以外にも、居住環境向上に対する課題として、高齢居住者の便宜を考慮してエレベータの設置、段差部の解消等のバリアフリー化に関する改修の要望もある。
【０００７】
これらの課題に対して、既存建物の耐震性の確保を図った例としては、たとえば特許文献１の発明が提案されている。特許文献１では、既存建物のベランダ、バルコニーに相当する跳ね出しスラブの外側に外殻構造としての全体が建物と同じ規模となる格子形状からなる補強用柱梁架構が構築される。
【０００８】
また、既存建物へのエレベータの設置に対しては、特許文献２に示した発明が提案されている。特許文献２では、１層分のエレベータシャフトユニットをプレキャストコンクリート製品として工場で製造し、このエレベータシャフトユニットをエレベータ増築対象となっている建物に隣接して積層するとともに、既存建物との間の床部材を敷設していくことで、既存建物にエレベータ設備を設置することを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−２０９５８５公報
【特許文献２】特開２００１−１９９６５０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に開示された耐震補強構造では、板状集合住宅の既存のベランダ側と反対側の面に新たにバルコニー、ベランダとなる跳ね出しスラブを構築し、建物両面に設けられている跳ね出しスラブを利用して、格子状の柱梁架構を新設するものである。その際、各戸において、新たに跳ね出しスラブが増築される点が特徴として挙げられているが、屋外の専有部分として、ベランダやバルコニーが増築される点に、日常生活上それほどのメリットはない。これに対して、補修の対象となる古い板状形式の集合住宅には、採光を考慮して、南向きベランダ側を有し、隣接する棟の間隔を十分あけて、複数棟を並列させて建設されたものが多い。この点、特許文献１に示した耐震補強構造では、南面全面に格子状の柱梁架構が構築されるため、既存建物への採光が低下するという問題がある。また、この柱梁架構では耐震性能を向上することができても、この柱梁架構を使用してエレベータ設備を設置することはできない。
【００１１】
一方、特許文献２に開示された発明は、エレベータシャフトの増築のみを目的としているため、既存建物の耐震性能を向上させることは考慮されていない。そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、既存建物の住環境を低下させることなく、耐震性能を向上とエレベータ等の新設、段差の解消等、設備面の向上とを果たせるようにした既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は２住戸１階段構成からなる既存の鉄筋コンクリート造の集合住宅に付加される耐震補強構造であって、前記集合住宅の階段室側に、所定離れをとって地中支持構造上に立設された複数のコアウォールの頂部を連結してなる耐震フレームを設け、該耐震フレームと前記集合住宅に設けられていた階段を撤去した階段室内に、各住戸の玄関高さに合致した各階の高さに通路フロアを敷設し、該通路フロアを前記階段室の壁側と前記耐震フレーム側とで固定保持し、前記集合住宅に前記耐震フレームを付加したことを特徴とする。
【００１３】
前記耐震フレームは、前記地中支持構造に立設された複数の鉄筋コンクリート構造のコアウォールと、該複数のコアウォールの頂部間を連結する梁部とで構成することが好ましい。
【００１４】
前記コアウォールをエレベータシャフトとして利用し、その内部に前記通路フロアごとに停止可能なエレベータ設備を設け、また前記コアウォールに沿って外階段を設置することが好ましい。
【００１５】
前記梁部は、屋上階あるいは中間階に設置された鉄筋コンクリート構造の逆梁とすることが好ましい。
【００１６】
前記地中支持構造は、地中梁と、該地中梁間を連結する連結梁とを有するフレーム構造からなり、前記コアウォールを前記地中支持構造上に立設することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、既存建物の住環境を低下させることなく、耐震性能を向上させ、またエレベータ等の新設、段差の解消等のバリアフリー化を果たせるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造としての耐震フレームを取り付けた既存集合住宅の正面図。
【図２】図１に示した既存集合住宅と耐震フレームの取付態様を示した平面図（１階平面）。
【図３】基準階における既存集合住宅と耐震フレームの取付態様を示した平面図。
【図４】屋上階における既存集合住宅と耐震フレームの取付態様を示した平面図。
【図５】コアウォールと地中支持構造との取り合い部分を示した部分構成図。
【図６】コアウォールと通路フロアとの取り合い部分を示した部分構成図。
【図７】耐震フレームの他の実施例の取付態様を示した正面図。
【図８】図７に示した耐震フレームの取付態様と細部構成を示した平面図、部分断面図。
【図９】従来の既存集合住宅の一例を示した建物正面図。
【図１０】図９に示した既存集合住宅の基準階における平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造の実施するための形態として、以下の実施例について添付図面を参照して説明する。
【実施例】
【００２０】
図１は、図９に示した中低層の板状集合住宅（４階建て：１層６住戸、２住戸１階段）に本発明の耐震補強構造を構築した態様を示した正面図、図２〜図４は、各階（１階、基準階（本例では２〜４階）、屋上）における耐震補強構造の平面構成を示した平面図である。
【００２１】
本発明の耐震補強構造１０（実施例において、耐震フレーム１０と呼ぶ。）は、図１に示したように、大別して、図示した既存の集合住宅１（以下、既存建物１と記す。）の桁行方向に延設された地中支持構造１５と、地中支持構造１５に根元部が支持された３カ所のコアウォール（２カ所の端部コアウォール２１、１カ所の中央コアウォール２５）と、屋上階フロア４５上に立設された逆梁部３０と、各住戸への通路フロア４０とから構成されている。また、中央コアウォール２５内はエレベータシャフトとして利用され、内部にエレベータ設備を設置することができるようになっている。さらに、付帯設備として各階の通路フロア４０への昇降可能な外階段３５が設けられている。
【００２２】
上述した部材およびこれらの部材から構成された耐震補強構造としての耐震フレーム１０について、添付図面を参照して説明する。地中支持構造１５は、図１，図２，図５に示したように、対象となる既存建物１の階段室２の外側の所定距離だけ離れた位置の地中に構築されている。その長さは、既存建物１に設けられた３カ所の階段室２にわたる長さより長く、底盤１６の両側位置で、底面が底盤１６と一体的に構築された２本の地中梁１７と、２本の地中梁１７の上部を所定位置で連結する連結梁１８とから構成されている。これらの各部材は、本実施例では、所定深さに掘削された空間内に構築された直接基礎構造の鉄筋コンクリート構造物からなる。なお、コアウォール２０（２１，２５）の下端は、図５に示したように、地中梁１７の一部と剛接合されるように配筋され、一体的なコンクリート構造体となっている。
【００２３】
コアウォール２０（２１，２５）の構成について説明する。さらに、図１，図５に示したように、地中支持構造１５の底盤１６上の両端近傍には、平面視してコ字形をなした端部コアウォール２１が、既存建物１の桁行方向のほぼ中央部位置には、後述するエレベータシャフトを兼ねた中央コアウォール２５が立設されている。これらコアウォール２０（端部、中央を区別しない場合は、単にコアウォール２０と記す。）は、図１に示したように、既存建物１の屋上高さにほぼ等しい高さからなる。各コアウォール２０は、耐震フレーム１０の構成部材として機能するが、それ自体が鉄筋コンクリート自立構造として設計されている。これらコアウォール２０（２１，２５）は、板状集合住宅としての長手方向長さ（住戸数）、設置エレベータ数により、配置数は適宜設定できることはいうまでもない。また、コアウォール２０の断面形状もコ字形以外に、通路フロア４０（図２）側が開放されたＬ字形状としたり、所定の断面剛性と平面空間とを確保できる断面形状であれば適宜の形状に設定できる。なお、本実施例では、コアウォール２０は工場にてユニットとして製造されたプレキャストコンクリート製品からなり、このプレキャストコンクリート製のコアウォールユニットを、機械式継手（図示せず）を利用して上方に連結して積層することで所定の自立構造物として構築されている。当然、現場において配筋、型枠組立を行い、現場打ちコンクリートによって構築することも可能である。
【００２４】
コアウォール２０の頂部は、図１，図４に示したように、屋上階フロア４５で連結されている。そして、その屋上階フロア４５上には２枚の壁状梁３１を４カ所で連結してなる逆梁部３０が構築されている。この逆梁部３０は、屋上階フロア４５を介して連結された各コアウォール２０の頂部と剛接合された構造からなる。これにより、既存建物１は、階段室側の側面位置に、図１に示したように、地中支持構造１５上に立設され、屋上階までの高さを有した、正面視して下向きＥ字形をなす、耐震フレーム１０が連接された、耐震補強が施された構造物として取り扱うことができる。
【００２５】
次に、通路フロア４０の構成と、耐震フレームとの関係について説明する。耐震フレームのコアウォール２０の側面には、図６に模式的に示したように、各基準階に敷設された通路フロア４０の側縁部が連結、固定されている。一方、通路フロア４０の既存建物１の階段室側に延長されたフロア端部は、既存建物１の階段室２の外壁面に連接され、既存建物１の各玄関へのアクセス部（後述する。）を構成している。このように耐震フレーム１０が付加された既存建物１では、地震が生じると、既存建物１に入力された地震力は、各階の通路フロア４０を介して耐震フレーム１０に伝達される。耐震フレーム１０は、既存建物１から入力された地震動に対して所定の耐震性を有するように設計されているため、既存建物１は耐震フレーム１０によって、その安全性が確保される。なお、耐震フレーム１０の各部の断面設計は、耐震フレーム１０を既存建物１との連係構造としてモデル化して短期設計用荷重を用いて設計し、その配筋、構造断面を決定することが好ましい。
【００２６】
この通路フロア４０の詳細構成について説明する。図８に示した既存建物５０では、階段室５２があり、この階段室５２内に鉄筋コンクリート製の折り返し階段５４は、階段室５２を区画する鉄筋コンクリート壁５５と中央手摺り部５６と踊り場５７とに支持されるように設けられていた。本発明では、図２に示したように、既存の階段部分を階段室の鉄筋コンクリート壁部分から撤去し、各戸の玄関レベルと高さが一致するように通路フロア４０が各階に設置されている。この通路フロア４０は、図３に示したように、既存建物１と平行する通路部４１と、通路部４１と直角をなして設けられ、階段室２を塞ぐフロアあるいは各戸玄関３への出入り通路として機能するアクセス部４２とからなる。
【００２７】
各階の通路フロア４０は、図３，図５に示したように、耐震フレーム１０を構成するコアウォール２０の側面に固定支持されるとともに、アクセス部４２が各戸の玄関３の高さで既存建物１の階段室２を区画する鉄筋コンクリート壁（構造壁）４に固定支持されている。このアクセス部４２は、既存建物１内の構造壁４に連結されるが、その形状的特徴から、地震時に桁行方向のシアコッターとしての機能を果たすことが期待できる。また、各階の通路フロア４０は、フロア平面に模式的に図示された鋼管柱４８（図２，図３参照）によって各上層の通路フロア４０を支持するようになっている。しかし、通路フロア４０自体は、コアウォール２０と既存建物１の階段室２の構造壁４とに固定されているため、これら鋼管柱４８は、常時荷重作用時の各通路フロア４０の平坦性の保持を目的としている。さらに、この通路フロア４０は通路として利用されるが、そのための安全確保部材として、通路に沿った両側に手摺り壁４９（図１参照）が立設されている。本実施例では、この手摺り壁４９には、プレキャストコンクリート壁が利用され、後施工アンカー（図示せず）により各階の通路フロア４０の縁部に沿って取り付けられている。
【００２８】
通路フロア４０の中央部に位置する中央コアウォール２５内には、エレベータ５（図示せず）が収容されている。本実施例では、中央コアウォール２５の剛性が大きい点、機械室等の付帯施設を設けないことを考慮し、マシンルームレスタイプのエレベータ５が装備されている。エレベータ５は、各階の通路フロア４０のレベルで停止する。通路フロア４０は各戸の玄関３（図３）レベルと同一レベルに設定されているので、エレベータを利用した場合、各戸へ階段を昇降することなくアクセスできる。このようにこの耐震補強構造では、バリアフリー化も図られている。
【００２９】
建物中央に設置されるエレベータ５に対して、避難路として機能する外階段３５（図１，図３）は、２カ所の端部コアウォール２１を利用して設置されている。外階段３５の支持フレーム（図示せず）は、鉄骨造からなり、支持フレーム内には鋼製折り返し階段３６が組み込まれ、中間踊り場３７は端部コアウォール２１内に設けられている。一方、図６に示したように、階段３５への出入りステップ３８は各通路フロア４０と同レベル位置に設けられている（図６では、階段部分は図示を省略している。）。
【００３０】
以上に述べた耐震フレーム１０は、特に既存建物１の桁行方向の耐震性向上に寄与するが、耐震設計上、梁間方向に対する耐震補強が必要になった場合には、屋上階フロア４５において、屋上階フロア４５と既存建物１との間に、逆梁３０に準じた構造の梁構造３２を架設し、梁間方向の耐震性向上を図ることができる。併せて地中部において、既存建物１の直接基礎部分と連結させた地中支持構造１５を増設することも好ましい。
【００３１】
図７，図８は他の実施例として、屋上階フロアに設けた逆梁３０に加えて、中間階（本実施例では３階の通路フロア４０の下面に中間梁２２，２３、つなぎ梁２４を併設した耐震フレーム１０を示している。本実施例では、図７に示したように、屋上階フロア４５の逆梁３０の梁せいを小さくでき、その分図８に示したように、３階の通路フロア４０の通路部４１をコアウォール２０を含む程度まで拡幅し、（Ｉ），（II）断面に示したように、外観的に手摺り壁４９と一体をなす中間梁２２と通路フロア４１の中間位置を支持する補強梁２３とを設け、各コアウォール２０を建物の中間高さで連結する構造となっている。なお、（II）断面に示した手摺り壁４９とつなぎ梁２４の端部は、既存建物の壁側の構造筋（図示せず）と機械式継手等により連結することが好ましい。
【００３２】
なお、図７で示した地中支持構造１５は、基礎杭Ｐで支持されたフーチング１９上に各コアウォール２０を立設した構造からなる。このように、地中支持構造１５は直接基礎、杭基礎等、既存建物の位置する地盤状況に適した基礎形式を選定することが好ましい。
【００３３】
本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内での種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３４】
１ 既存建物
２ 階段室
５ エレベータ
１０ 耐震フレーム
１５ 地中支持構造
１６ 底盤
１７ 地中梁
１８ 連結梁
２０ コアウォール
２１ 端部コアウォール
２２，２３ 中間梁
２５ 中央コアウォール
３０ 逆梁
３５ 外階段
４０ 通路フロア
４２ アクセス部
４５ 屋上階フロア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２住戸１階段構成からなる既存の鉄筋コンクリート造の集合住宅に付加される耐震補強構造であって、前記集合住宅の階段室側に、所定離れをとって地中支持構造上に立設された複数のコアウォールの頂部を連結してなる耐震フレームを設け、該耐震フレームと前記集合住宅に設けられていた階段を撤去した階段室内に、各住戸の玄関高さに合致した各階の高さに通路フロアを敷設し、該通路フロアを前記階段室の壁側と前記耐震フレーム側とで固定保持し、前記集合住宅に前記耐震フレームを付加したことを特徴とする既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造。
【請求項２】
前記耐震フレームは、前記地中支持構造に立設された複数の鉄筋コンクリート構造のコアウォールと、該複数のコアウォールを連結する梁部とで構成されたことを特徴とする請求項１に記載の既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造。
【請求項３】
前記コアウォールをエレベータシャフトとして利用し、その内部に前記通路フロアごとに停止可能なエレベータ設備を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造。
【請求項４】
前記梁部は、屋上階あるいは中間階に設置され、前記コアウォールを連結する鉄筋コンクリート構造梁からなることを特徴とする請求項２に記載の既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造。
【請求項５】
前記コアウォールに沿って外階段を設置したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造。
【請求項６】
前記地中支持構造は、地中梁と、該地中梁間を連結する連結梁とを有するフレーム構造からなり、前記コアウォールが該地中支持構造上に立設されたことを特徴とする請求項１に記載の既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造。
【請求項１】
２住戸１階段構成からなる既存の鉄筋コンクリート造の集合住宅に付加される耐震補強構造であって、前記集合住宅の階段室側に、所定離れをとって地中支持構造上に立設された複数のコアウォールの頂部を連結してなる耐震フレームを設け、該耐震フレームと前記集合住宅に設けられていた階段を撤去した階段室内に、各住戸の玄関高さに合致した各階の高さに通路フロアを敷設し、該通路フロアを前記階段室の壁側と前記耐震フレーム側とで固定保持し、前記集合住宅に前記耐震フレームを付加したことを特徴とする既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造。
【請求項２】
前記耐震フレームは、前記地中支持構造に立設された複数の鉄筋コンクリート構造のコアウォールと、該複数のコアウォールを連結する梁部とで構成されたことを特徴とする請求項１に記載の既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造。
【請求項３】
前記コアウォールをエレベータシャフトとして利用し、その内部に前記通路フロアごとに停止可能なエレベータ設備を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造。
【請求項４】
前記梁部は、屋上階あるいは中間階に設置され、前記コアウォールを連結する鉄筋コンクリート構造梁からなることを特徴とする請求項２に記載の既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造。
【請求項５】
前記コアウォールに沿って外階段を設置したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造。
【請求項６】
前記地中支持構造は、地中梁と、該地中梁間を連結する連結梁とを有するフレーム構造からなり、前記コアウォールが該地中支持構造上に立設されたことを特徴とする請求項１に記載の既存鉄筋コンクリート集合住宅の耐震補強構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２４１５５９（Ｐ２０１１−２４１５５９Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１２９２１（Ｐ２０１０−１１２９２１）
【出願日】平成２２年５月１７日（２０１０．５．１７）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１７日（２０１０．５．１７）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
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