耐震補強方法
【課題】既存建物の外側に広い敷地を特に必要とすることなく、既存建物の耐震性を向上させ易くする。
【解決手段】既存建物Ａの耐震補強方法であって、既存建物の外側において支持される梁構造部１と、既存建物の横揺れに伴って既存建物の外側において上下方向に変位可能で、かつ、その既存建物と一体の架構２とを設けて、横揺れに伴う架構の上下方向に沿う変位で梁構造部を変形させて、その梁構造部の変形により地震エネルギーを吸収させる。
【解決手段】既存建物Ａの耐震補強方法であって、既存建物の外側において支持される梁構造部１と、既存建物の横揺れに伴って既存建物の外側において上下方向に変位可能で、かつ、その既存建物と一体の架構２とを設けて、横揺れに伴う架構の上下方向に沿う変位で梁構造部を変形させて、その梁構造部の変形により地震エネルギーを吸収させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存建物の耐震補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存建物の使用に特に支障を来さないように、その既存建物の耐震性を補強する方法として、従来、制振装置を組み込んである制震架構を既存建物の外側敷地に構築して、その制震架構の側部と既存建物の側部とを連結部材で連結する方法や、耐震架構を既存建物の外側敷地に構築して、その耐震架構の側部と既存建物の側部とを制震装置を介して連結する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２３５８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来方法は、既存建物の横揺れに伴う水平方向の変位を制震架構で受け止めることにより、或いは、制震装置を介して耐震架構で受け止めることにより、地震エネルギーを吸収して既存建物の耐震性を向上させる方法であり、既存建物の横揺れに伴って、制震架構や耐震架構には大きな転倒モーメントが発生し易いので、制震架構や耐震架構の基礎工事が大掛かりになるとともに、既存建物の外側に広い敷地が必要となる。
このため、既存建物の外側に障害物が既に存在している場合や、既存建物の外側に通路用の空間や空き地などを確保したい場合など、既存建物の外側に制震架構や耐震架構の構築用の広い敷地を確保できない場合には、既存建物の耐震性を向上させ難い欠点がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、既存建物の外側に広い敷地を特に必要とすることなく、既存建物の耐震性を向上させ易くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１特徴構成は、既存建物の耐震補強方法であって、
既存建物の外側において支持される梁構造部と、前記既存建物の横揺れに伴って既存建物の外側において上下方向に変位可能で、かつ、その既存建物と一体の架構とを設けて、前記横揺れに伴う前記架構の上下方向に沿う変位で前記梁構造部を変形させて、その梁構造部の変形により地震エネルギーを吸収させる点にある。
【０００６】
〔作用及び効果〕
既存建物は横揺れの強さに応じた撓み角で地盤側を支点にした片持ちの振り子状に変形し易く、既存建物の側面部分がその横揺れに伴って撓み角に応じた角度で上下方向に傾動するので、横揺れに伴って既存建物の側面部分と一体に上下方向に傾動する架構を設けて、その架構の上下方向の動きを規制することで、既存建物に作用する地震エネルギーを吸収できる点に着目し、
既存建物の横揺れに伴ってその既存建物の外側において上下方向に変位可能で、かつ、その既存建物と一体の架構を設けて、既存建物の横揺れに伴う架構の上下方向に沿う変位で梁構造部を変形させて、その梁構造部の変形により地震エネルギーを吸収させるのである。
また、架構の上下方向に沿う変位で構造物を変形させて地震エネルギーを吸収させるにあたって、既存建物の外側において支持される梁構造部、つまり、架構の上下方向に沿う変位に伴って作用する外力を軸力として敷地側に伝達し易い梁構造部を設けて、その梁構造部の変形により地震エネルギーを吸収させるのである。
従って、従来のような、既存建物の横揺れに伴って大きな転倒モーメントが発生し易い制震架構や耐震架構を設けることなく、架構の上下方向に沿う変位に伴って作用する外力を軸力として敷地側に伝達し易い梁構造部を設けて地震エネルギーを吸収することができるようになり、梁構造部を支持する支持部自身及び支持部の基礎工事を、従来の制震架構や耐震架構の基礎工事に比べて簡略化して、既存建物の外側に広い敷地を特に必要とすることなく、既存建物の耐震性を向上させ易い。
【０００７】
本発明の第２特徴構成は、前記梁構造部の両端部を固定し、前記架構の下端部を前記梁構造部の長手方向中間位置に連結する点にある。
【０００８】
〔作用及び効果〕
梁構造部の両端部を固定し、架構の下端部を梁構造部の長手方向中間位置に連結するので、梁構造部を距離が長い支点間に亘って大きく変形させることができ、大きな地震エネルギーを吸収し易い。
【０００９】
本発明の第３特徴構成は、前記梁構造部に、その変形量を減衰させるダンパーを設ける点にある。
【００１０】
〔作用及び効果〕
梁構造部の変形量を減衰させるダンパーを設けるので、既存建物の横揺れを抑制できると共に、吸収可能な地震エネルギーの大きさを大きく設定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明による耐震補強方法で補強してある既存建物Ａを示し、既存建物Ａの外側において支持される立体トラスからなる梁構造部１と、既存建物Ａの横揺れに伴って既存建物Ａの外側において上下方向に変位可能で、かつ、その既存建物Ａと一体の立体トラスからなる架構２とを設けてある。
【００１２】
前記既存建物Ａは鉄筋コンクリート造りや鉄骨造りの複数階からなる建物であって、その既存建物Ａと一体の架構２は、架構トラス部材３を既存建物Ａの上層の各階を構成している鋼製床強度部材や鋼製梁強度部材などの略水平方向に沿って設けられている水平強度部材４に対して溶接などで一体に剛連結して、既存建物Ａに対してその外側方に突出する片持ち状に構築してある。
【００１３】
前記梁構造部１は、梁トラス部材５の一端側を既存建物Ａの下層の複数階を構成している水平強度部材４に対して溶接などで一体に剛連結するとともに、梁トラス部材５の他端側を既存建物Ａの外側に立設した複数の鋼製支柱６などに対して溶接などで一体に剛連結して、通路Ｂや障害物Ｃを跨いで、その両端部を固定してある。
【００１４】
そして、架構２の遊端側における下端部位７を、梁構造部１の長手方向、つまり、支点間に沿う方向の略中央位置における縦トラス部材５ａの上方箇所に剛連結して、地震による横揺れに伴う架構２の上下方向に沿う変位、つまり、図２（ａ）に示すような上向き変位と、図２（ｂ）に示すような下向き変位とで梁構造部１を上向き及び下向きに弾性的に撓み変形させて、地震エネルギーを吸収させるようにしてある。
【００１５】
〔第２実施形態〕
図３は、本発明による耐震補強方法で補強してある既存建物の別実施形態を示し、梁構造部１の左右夫々を、既存建物Ａとは別の複数の鋼製支柱６などに対して溶接などで一体に剛連結して、梁構造部１の左右両端部を固定し、架構２の遊端側における下端部位７を、梁構造部１の支点間に沿う方向の略中央位置に連結してある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００１６】
〔第３実施形態〕
図４は、本発明による耐震補強方法で補強してある既存建物の別実施形態を示し、梁構造部１の支点間に沿う方向の略中央位置における縦トラス部材５ａの下方箇所に、梁構造部１よりも下方に突出するダンパー固定用フレーム８を一体に固定し、そのダンパー固定用フレーム８と、梁構造部１におけるダンパー固定用フレーム８を挟む左右両端部との夫々とに亘って、梁構造部１の撓み変形量を減衰させるダンパー９を筋交い状に設けて、既存建物Ａの横揺れを抑制できるようにしてある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００１７】
〔その他の実施形態〕
１．本発明による耐震補強方法は、木造の既存建物の耐震補強に使用しても良い。
２．本発明による耐震補強方法は、梁構造部の弾性的な変形に加えて、その塑性変形で地震エネルギーを吸収させても良い。
３．本発明による耐震補強方法は、横揺れに伴う架構の下向き変位のみで梁構造部を下向きに変形させて、地震エネルギーを吸収させても良い。
４．本発明による耐震補強方法は、横揺れに伴う架構の上向き変位のみで梁構造部を上向きに変形させて、地震エネルギーを吸収させても良い。
５．本発明による耐震補強方法は、架構の下端部を梁構造部の長手方向中間位置に対して上下方向に係合して、横揺れに伴う架構の上下方向に沿う変位で梁構造部を上下に変形させて、地震エネルギーを吸収させても良い。
この場合、横揺れに伴う架構の遊端側における下端部位と梁構造部との水平方向の相対変位を許容できるように、遊転ローラを介して上下方向に係合しても良い。
６．本発明による耐震補強方法は、梁構造部の端部をピン支持しても良い。
７．本発明による耐震補強方法は、梁構造部が、トラスではなく、単材で構成されたものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）第１実施形態の耐震補強方法を示す概略側面図，（ｂ）第１実施形態の耐震補強方法を示す概略平面図
【図２】（ａ）耐震補強方法の作用説明図，（ｂ）耐震補強方法の作用説明図
【図３】第２実施形態の耐震補強方法を示す概略側面図
【図４】第３実施形態の耐震補強方法を示す概略側面図
【符号の説明】
【００１９】
Ａ 既存建物
１ 梁構造部
２ 架構
９ ダンパー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存建物の耐震補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存建物の使用に特に支障を来さないように、その既存建物の耐震性を補強する方法として、従来、制振装置を組み込んである制震架構を既存建物の外側敷地に構築して、その制震架構の側部と既存建物の側部とを連結部材で連結する方法や、耐震架構を既存建物の外側敷地に構築して、その耐震架構の側部と既存建物の側部とを制震装置を介して連結する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２３５８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来方法は、既存建物の横揺れに伴う水平方向の変位を制震架構で受け止めることにより、或いは、制震装置を介して耐震架構で受け止めることにより、地震エネルギーを吸収して既存建物の耐震性を向上させる方法であり、既存建物の横揺れに伴って、制震架構や耐震架構には大きな転倒モーメントが発生し易いので、制震架構や耐震架構の基礎工事が大掛かりになるとともに、既存建物の外側に広い敷地が必要となる。
このため、既存建物の外側に障害物が既に存在している場合や、既存建物の外側に通路用の空間や空き地などを確保したい場合など、既存建物の外側に制震架構や耐震架構の構築用の広い敷地を確保できない場合には、既存建物の耐震性を向上させ難い欠点がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、既存建物の外側に広い敷地を特に必要とすることなく、既存建物の耐震性を向上させ易くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１特徴構成は、既存建物の耐震補強方法であって、
既存建物の外側において支持される梁構造部と、前記既存建物の横揺れに伴って既存建物の外側において上下方向に変位可能で、かつ、その既存建物と一体の架構とを設けて、前記横揺れに伴う前記架構の上下方向に沿う変位で前記梁構造部を変形させて、その梁構造部の変形により地震エネルギーを吸収させる点にある。
【０００６】
〔作用及び効果〕
既存建物は横揺れの強さに応じた撓み角で地盤側を支点にした片持ちの振り子状に変形し易く、既存建物の側面部分がその横揺れに伴って撓み角に応じた角度で上下方向に傾動するので、横揺れに伴って既存建物の側面部分と一体に上下方向に傾動する架構を設けて、その架構の上下方向の動きを規制することで、既存建物に作用する地震エネルギーを吸収できる点に着目し、
既存建物の横揺れに伴ってその既存建物の外側において上下方向に変位可能で、かつ、その既存建物と一体の架構を設けて、既存建物の横揺れに伴う架構の上下方向に沿う変位で梁構造部を変形させて、その梁構造部の変形により地震エネルギーを吸収させるのである。
また、架構の上下方向に沿う変位で構造物を変形させて地震エネルギーを吸収させるにあたって、既存建物の外側において支持される梁構造部、つまり、架構の上下方向に沿う変位に伴って作用する外力を軸力として敷地側に伝達し易い梁構造部を設けて、その梁構造部の変形により地震エネルギーを吸収させるのである。
従って、従来のような、既存建物の横揺れに伴って大きな転倒モーメントが発生し易い制震架構や耐震架構を設けることなく、架構の上下方向に沿う変位に伴って作用する外力を軸力として敷地側に伝達し易い梁構造部を設けて地震エネルギーを吸収することができるようになり、梁構造部を支持する支持部自身及び支持部の基礎工事を、従来の制震架構や耐震架構の基礎工事に比べて簡略化して、既存建物の外側に広い敷地を特に必要とすることなく、既存建物の耐震性を向上させ易い。
【０００７】
本発明の第２特徴構成は、前記梁構造部の両端部を固定し、前記架構の下端部を前記梁構造部の長手方向中間位置に連結する点にある。
【０００８】
〔作用及び効果〕
梁構造部の両端部を固定し、架構の下端部を梁構造部の長手方向中間位置に連結するので、梁構造部を距離が長い支点間に亘って大きく変形させることができ、大きな地震エネルギーを吸収し易い。
【０００９】
本発明の第３特徴構成は、前記梁構造部に、その変形量を減衰させるダンパーを設ける点にある。
【００１０】
〔作用及び効果〕
梁構造部の変形量を減衰させるダンパーを設けるので、既存建物の横揺れを抑制できると共に、吸収可能な地震エネルギーの大きさを大きく設定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明による耐震補強方法で補強してある既存建物Ａを示し、既存建物Ａの外側において支持される立体トラスからなる梁構造部１と、既存建物Ａの横揺れに伴って既存建物Ａの外側において上下方向に変位可能で、かつ、その既存建物Ａと一体の立体トラスからなる架構２とを設けてある。
【００１２】
前記既存建物Ａは鉄筋コンクリート造りや鉄骨造りの複数階からなる建物であって、その既存建物Ａと一体の架構２は、架構トラス部材３を既存建物Ａの上層の各階を構成している鋼製床強度部材や鋼製梁強度部材などの略水平方向に沿って設けられている水平強度部材４に対して溶接などで一体に剛連結して、既存建物Ａに対してその外側方に突出する片持ち状に構築してある。
【００１３】
前記梁構造部１は、梁トラス部材５の一端側を既存建物Ａの下層の複数階を構成している水平強度部材４に対して溶接などで一体に剛連結するとともに、梁トラス部材５の他端側を既存建物Ａの外側に立設した複数の鋼製支柱６などに対して溶接などで一体に剛連結して、通路Ｂや障害物Ｃを跨いで、その両端部を固定してある。
【００１４】
そして、架構２の遊端側における下端部位７を、梁構造部１の長手方向、つまり、支点間に沿う方向の略中央位置における縦トラス部材５ａの上方箇所に剛連結して、地震による横揺れに伴う架構２の上下方向に沿う変位、つまり、図２（ａ）に示すような上向き変位と、図２（ｂ）に示すような下向き変位とで梁構造部１を上向き及び下向きに弾性的に撓み変形させて、地震エネルギーを吸収させるようにしてある。
【００１５】
〔第２実施形態〕
図３は、本発明による耐震補強方法で補強してある既存建物の別実施形態を示し、梁構造部１の左右夫々を、既存建物Ａとは別の複数の鋼製支柱６などに対して溶接などで一体に剛連結して、梁構造部１の左右両端部を固定し、架構２の遊端側における下端部位７を、梁構造部１の支点間に沿う方向の略中央位置に連結してある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００１６】
〔第３実施形態〕
図４は、本発明による耐震補強方法で補強してある既存建物の別実施形態を示し、梁構造部１の支点間に沿う方向の略中央位置における縦トラス部材５ａの下方箇所に、梁構造部１よりも下方に突出するダンパー固定用フレーム８を一体に固定し、そのダンパー固定用フレーム８と、梁構造部１におけるダンパー固定用フレーム８を挟む左右両端部との夫々とに亘って、梁構造部１の撓み変形量を減衰させるダンパー９を筋交い状に設けて、既存建物Ａの横揺れを抑制できるようにしてある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００１７】
〔その他の実施形態〕
１．本発明による耐震補強方法は、木造の既存建物の耐震補強に使用しても良い。
２．本発明による耐震補強方法は、梁構造部の弾性的な変形に加えて、その塑性変形で地震エネルギーを吸収させても良い。
３．本発明による耐震補強方法は、横揺れに伴う架構の下向き変位のみで梁構造部を下向きに変形させて、地震エネルギーを吸収させても良い。
４．本発明による耐震補強方法は、横揺れに伴う架構の上向き変位のみで梁構造部を上向きに変形させて、地震エネルギーを吸収させても良い。
５．本発明による耐震補強方法は、架構の下端部を梁構造部の長手方向中間位置に対して上下方向に係合して、横揺れに伴う架構の上下方向に沿う変位で梁構造部を上下に変形させて、地震エネルギーを吸収させても良い。
この場合、横揺れに伴う架構の遊端側における下端部位と梁構造部との水平方向の相対変位を許容できるように、遊転ローラを介して上下方向に係合しても良い。
６．本発明による耐震補強方法は、梁構造部の端部をピン支持しても良い。
７．本発明による耐震補強方法は、梁構造部が、トラスではなく、単材で構成されたものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）第１実施形態の耐震補強方法を示す概略側面図，（ｂ）第１実施形態の耐震補強方法を示す概略平面図
【図２】（ａ）耐震補強方法の作用説明図，（ｂ）耐震補強方法の作用説明図
【図３】第２実施形態の耐震補強方法を示す概略側面図
【図４】第３実施形態の耐震補強方法を示す概略側面図
【符号の説明】
【００１９】
Ａ 既存建物
１ 梁構造部
２ 架構
９ ダンパー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存建物の耐震補強方法であって、
既存建物の外側において支持される梁構造部と、前記既存建物の横揺れに伴って既存建物の外側において上下方向に変位可能で、かつ、その既存建物と一体の架構とを設けて、
前記横揺れに伴う前記架構の上下方向に沿う変位で前記梁構造部を変形させて、その梁構造部の変形により地震エネルギーを吸収させる耐震補強方法。
【請求項２】
前記梁構造部の両端部を固定し、前記架構の下端部を前記梁構造部の長手方向中間位置に連結する請求項１記載の耐震補強方法。
【請求項３】
前記梁構造部に、その変形量を減衰させるダンパーを設ける請求項１又は２記載の耐震補強方法。
【請求項１】
既存建物の耐震補強方法であって、
既存建物の外側において支持される梁構造部と、前記既存建物の横揺れに伴って既存建物の外側において上下方向に変位可能で、かつ、その既存建物と一体の架構とを設けて、
前記横揺れに伴う前記架構の上下方向に沿う変位で前記梁構造部を変形させて、その梁構造部の変形により地震エネルギーを吸収させる耐震補強方法。
【請求項２】
前記梁構造部の両端部を固定し、前記架構の下端部を前記梁構造部の長手方向中間位置に連結する請求項１記載の耐震補強方法。
【請求項３】
前記梁構造部に、その変形量を減衰させるダンパーを設ける請求項１又は２記載の耐震補強方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１７４２８２（Ｐ２００９−１７４２８２Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６９５７（Ｐ２００８−１６９５７）
【出願日】平成２０年１月２８日（２００８．１．２８）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２８日（２００８．１．２８）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
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