JP4733496B2 - Seismic retrofit structure - Google Patents
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Description
本発明は、桁行方向に長い平面形状の建物を構成する既存架構と、該建物の外部に構築される外部補強架構が一体的に接合される耐震改修構造に関する。 The present invention relates to a seismic retrofit structure in which an existing frame constituting a flat-shaped building that is long in the direction of the beam and an external reinforcing frame constructed outside the building are integrally joined.
既存の建物の耐震改修方法としては、従来、(1)建物内に鉄骨ブレースや耐力壁などの耐震要素を付加する方法、(2)既存の耐力壁にコンクリートを増打ちして、壁厚を増す方法、(3)柱・梁の断面を増す方法、あるいはこれらを組み合わせる方法があった。柱・梁の断面を増す方法には、補強筋の追加を伴う方法、鋼板を巻く方法、強化繊維を巻き付ける方法などがある。 Conventional methods for retrofitting existing buildings include (1) adding seismic elements such as steel braces and load-bearing walls to the building, and (2) adding concrete to existing load-bearing walls to increase the wall thickness. There was a method of increasing, (3) a method of increasing the cross section of the pillar / beam, or a method of combining them. Methods for increasing the cross section of columns and beams include a method involving the addition of reinforcing bars, a method of winding a steel plate, and a method of winding reinforcing fibers.
これらの耐震改修方法は、(1)および(2)のように剛性と耐力をともに上げる耐力型と、(3)のように、柱や梁の変形性能を上げるじん性型とに大別される。ここで、前記(1)、(2)の方法では、補強箇所に過度の応力が集中して、その周辺の既存の柱・梁架構が応力集中に耐えられなくなることから、この周辺の架構に(3)の補強を施す必要が生じ、補強対象が拡張する結果になる。このため、建物の全階において、補強対象が広範囲に及び、建物の内部への影響が大きい。また、(1)の方法では、開口を塞ぐ形になるため、補強後に建物内での避難経路や避難距離の確保、および利用計画に制約がかかってしまう。 These seismic retrofitting methods are broadly divided into strength-types that increase both rigidity and strength as in (1) and (2), and toughness types that increase the deformation performance of columns and beams as in (3). The Here, in the above methods (1) and (2), excessive stress is concentrated on the reinforcing part, and the existing pillar / beam frame around the reinforcement cannot withstand the stress concentration. It becomes necessary to reinforce (3), resulting in expansion of the object to be reinforced. For this reason, on all floors of the building, the object to be reinforced covers a wide area, and the influence on the inside of the building is large. Further, in the method (1), since the opening is closed, the evacuation route and the evacuation distance in the building and the use plan are restricted after reinforcement.
そして、前記のいずれの方法も、主として建物内部で工事が行われるため、施工時に建物の使用を止めなければならず、建物の使用者に多大な影響を与えてしまう。 In any of the above methods, since the construction is mainly performed inside the building, the use of the building must be stopped at the time of construction, which greatly affects the user of the building.
そこで、前記の問題を解決すべく、既存の建物を使用状態においたままで、建物に補強を施す方法が提案されていた(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, in order to solve the above-described problem, a method of reinforcing a building while keeping the existing building in use has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
かかる補強方法は、平面上、既存の建物と干渉しない領域に、建物とは独立した平面架構、もしくは床が伴わない立体架構からなる耐震架構を構築し、この耐震架構を建物に連結するようにした方法である。この方法によれば、建物に対する補強工事を不要にするとともに、建物を使用状況においたまま、工事を行うことができる。
しかしながら、一般的に工場や倉庫などの、一層の階高が高いか、またはスパンが大きい大空間の建物では、梁間方向(スパン方向)の補強が大規模な工事になり易い。特に、桁行方向に長い平面形状を呈する建物では、梁間方向の補強は、妻面の補強だけでは不十分で、外部に面した構面の補強と合わせて、内部にも補強架構を構築するか、もしくは外部にさらなる補強架構を構築する必要がある。特に、限られた敷地内で建物の外側に十分なスペースがない場合は、建物内部で補強しなければならず、建物の使用に支障をきたすことになる。 However, in general, in a large space building with a higher floor height or a large span, such as a factory or a warehouse, reinforcement in the direction between beams (span direction) tends to be a large-scale construction. In particular, in buildings that have a long planar shape in the direction of the beam, it is not sufficient to reinforce the inter-beam direction, but it is not enough to reinforce the end face. Or, it is necessary to construct a further reinforcing frame outside. In particular, if there is not enough space outside the building within a limited site, it must be reinforced inside the building, which hinders the use of the building.
そこで、本発明は前記の問題を解決すべく案出されたものであって、一層の階高が高いかまたはスパンが大きい建物であっても、建物を使用状況においたまま、補強工事を行うことができる耐震改修構造を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention has been devised to solve the above-mentioned problem, and even if the building has a higher floor height or a larger span, the reinforcement work is performed while the building remains in use. It is an object to provide a seismic retrofit structure that can be used.
請求項1に係る発明は、桁行方向に長い平面形状の複数棟の建物を構成する複数の既存架構と、前記建物の間に構築される外部補強架構が一体的に接合される耐震改修構造であって、隣り合う前記建物は、互いの桁行面が隙間を隔てて並列配置されており、前記外部補強架構は、前記建物の梁間方向の通り芯に沿った構面を備え、前記構面は、該構面と接合される前記既存架構の梁間方向の水平剛性よりも高い剛性を有することで、複数の前記既存架構の梁間方向が補強されてなることを特徴とする耐震改修構造である。
The invention according to
前記構成によれば、高い剛性を有する外部補強架構が大半の地震時水平力を負担するため、既存架構の水平力負担を、外部補強架構との剛性比に応じて低減することができる。すなわち、従来の補強構造では、既存の建物の剛性や耐力の不足分を補う程度の補強架構を設けていたのに対して、請求項1に係る発明は、既存架構の梁間方向の剛性よりも高い剛性を有する外部補強架構に水平力を集中的に負担させることで、従来とは水平力負担の主従を逆にして、既存架構の水平力負担を大幅に低減したことを特徴とする。
According to the said structure, since the external reinforcement frame which has high rigidity bears most horizontal force at the time of an earthquake, the horizontal force burden of the existing frame can be reduced according to a rigidity ratio with an external reinforcement frame. That is, in the conventional reinforcing structure, a reinforcing frame is provided to compensate for the lack of rigidity and proof strength of the existing building, whereas the invention according to
請求項2に係る発明は、前記外部補強架構が、複数の前記構面を桁行方向に連結して構成される立体架構であることを特徴とする請求項1に記載の耐震改修構造である。
The invention according to
前記構成によれば、外部補強架構の梁間方向の安定性を高めて、剛性を上げることができるとともに、外部補強架構が桁行方向の補強も兼ねることができる。 According to the above-described configuration, the stability of the external reinforcing frame in the beam-to-beam direction can be increased, the rigidity can be increased, and the external reinforcing frame can also serve as the reinforcement in the beam direction.
請求項3に係る発明は、前記外部補強架構は、少なくとも最下層が純ラーメン構造で構築されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の耐震改修構造である。
The invention according to claim 3 is the seismic retrofit structure according to
前記構成によれば、車両の動線スペースに外部補強架構を構築しても、ブレースなどが車両の通行を妨げることはなく、外部補強架構の下部に、車両走行スペースを確保することができる。 According to the said structure, even if an external reinforcement frame is constructed | assembled in the traffic line space of a vehicle, a bracing etc. do not prevent the passage of a vehicle, and a vehicle running space can be ensured in the lower part of an external reinforcement frame.
なお、外部補強架構の剛性、耐力は、設計上想定する外力やIs値などに応じた耐震性能から定めればよく、終局的に降伏する架構を除外するものではない。 Note that the rigidity and proof strength of the external reinforcing frame may be determined from the seismic performance according to the external force or Is value assumed in the design, and does not exclude the frame that eventually yields.
また、2棟の建物の間に1つの外部補強架構を構築して一体化する場合も、同様に接合される個々の既存架構よりも水平剛性を高くするが、既存架構に対して外部補強架構の剛性をより高く設定すれば、その分、水平力の負担率が大きくなって、補強効果も高くなる。 Also, when one external reinforcement frame is constructed and integrated between two buildings, the horizontal rigidity is higher than that of each existing frame that is joined in the same way. If the rigidity is set higher, the load factor of the horizontal force is increased correspondingly, and the reinforcing effect is also increased.
本発明によれば、既存架構よりも水平剛性の高い外部補強架構を構築して全体を一体的に改修するので、補強架構を含めた建物全体に作用する地震時水平力を、外部補強架構が集中的に負担して地盤へ伝達することができる。したがって、限られた敷地内で構築された、一層の階高が高いかまたはスパンが大きい既存の建物であっても、建物を使用状況においたまま、補強工事を行うことができる。 According to the present invention, the external reinforcement frame having higher horizontal rigidity than the existing frame is constructed and the whole is renovated as a whole, so that the horizontal force during earthquake acting on the entire building including the reinforcement frame is applied to the external reinforcement frame. It can be intensively transmitted to the ground. Therefore, even if it is an existing building constructed in a limited site and having a higher floor height or a larger span, the reinforcement work can be performed while the building is kept in use.
本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係る耐震改修構造を実施するための最良の形態を示した基礎伏図、図2は外部補強架構と既存架構を示した梁伏図、図3は外部補強架構と既存架構を示した梁伏図、図4は外部補強架構を示した正面図、図5は耐震補強架構の柱、梁およびブレースの取り合いを示した平面図である。 FIG. 1 is a basic plan showing the best mode for carrying out the seismic retrofit structure according to the present invention, FIG. 2 is a beam plan showing an external reinforcing frame and an existing frame, and FIG. 3 is an external reinforcing frame and an existing frame. FIG. 4 is a front view showing the external reinforcement frame, and FIG. 5 is a plan view showing the connection between the columns, beams and braces of the earthquake-proof reinforcement frame.
本実施の形態では、二棟並列配置された工場棟(既存の建物)を耐震補強する場合を例に挙げて、耐震改修構造を説明する。 In the present embodiment, the seismic retrofit structure will be described by taking as an example the case of retrofitting a factory building (existing building) arranged in parallel with two buildings.
図3に示すように、既存の建物1は、桁行方向に長く梁間方向に短い長方形の平面形状を呈した工場あるいは倉庫棟であって、一般の建物よりも一層の階高が高く、スパンが大きい内部空間を有する建物である。そして、二棟の建物1,1が所定間隔を隔てて並列配置されている。建物1,1間には、トラックやフォークリフトなどの車両が通行する動線スペース2(図4参照)が形成されている。なお、本実施の形態では、図3中、左右方向(符号の向きを基準とする(以下同じ))を桁行方向とし、図3中、上下方向(符号の向きを基準とする(以下同じ))を梁間方向とする。なお、他の図にも桁行方向および梁間方向を明記しておく。建物1は、柱や梁などからなる既存架構1aを備えて構成されている。
As shown in FIG. 3, the existing
本発明に係る耐震改修構造3は、建物1の外部に構築される外部補強架構5が、既存架構1aに一体的に接合されて構成されている。外部補強架構5は、建物1の桁行面に構築されており、外部補強架構5の梁間方向の剛性は、既存架構1aの梁間方向の水平剛性よりも高くなるように構成されている。なお、外部補強架構の剛性は、設計上想定する外力やIs値などに応じた耐震性能から定めればよく、終局的に降伏する架構を除外するものではない。
The seismic retrofit structure 3 according to the present invention is configured by integrally joining an external reinforcing frame 5 constructed outside a
また、本実施の形態では、外部補強架構5は、建物1,1間に構築されている。このように、2棟の建物1,1の間に1つの外部補強架構5を構築して一体化する場合は、同様に接合される個々の既存架構1a,1aよりも水平剛性を高くする。外部補強架構5は、梁間方向に広がる複数の構面(平面架構)6を有している。外部補強架構5は、これら複数の構面6を桁行方向に連結して構成される立体架構である。構面6は、桁行方向に所定間隔を空けて配列されている。なお、本実施の形態では、外部補強架構5は立体架構となっているが、これに限られるものではなく、平面架構のみであってもよいのは勿論である。すなわち、前記構面6は、少なくとも一つ形成されていればよい。
In the present embodiment, the external reinforcing frame 5 is constructed between the
図4に示すように、構面6は、建物1の梁間方向に所定間隔を隔てて立設された柱7と、これら柱7間に掛け渡される梁8とが剛接合されたラーメン構造にて構成されている。構面6は、地盤面11と頂部の梁(以下「頂部梁」と称する)8aとの間に少なくとも一段の中間梁8bを備えている。本実施の形態では、中間梁8bは、地盤面11と頂部梁8aとの間に一段だけ形成されており、構面6の高さ方向の略中央部に設けられている。
As shown in FIG. 4, the
少なくとも一番下の中間梁8bを含む下部の層(最下層)は、純ラーメン構造14で構築されている。本実施の形態では、中間梁8bは一段であるので、構面6の下側半分が純ラーメン構造14となっている。純ラーメン構造14は、中間梁8bとその下部に設けられた下部柱7bとを剛接合して形成されている。
The lower layer (the lowermost layer) including at least the lowermost
一方、少なくとも一番上の中間梁8bよりも上部の層(最上層)は、ブレース付ラーメン構造15で構築されている。本実施の形態では、構面6の上側半分がブレース付ラーメン構造15となっている。ブレース付ラーメン構造15は、中間梁8bの上部に位置する上部柱7aと頂部梁8aとを剛接合して、これら上部柱7aと頂部梁8aとの間にブレース16を掛け渡すことで構成されている。ブレース16は、ブラケットを介してH形鋼などを上部柱7aや頂部梁8aに接続することで構成されている。本実施の形態では、ブレース16は、K型ブレースに座屈防止用ブレースを設けて構成されているが、これに限られるものではなく、X型のブレースや他の形状のものであってもよいのは勿論である。
On the other hand, at least the layer (uppermost layer) above the uppermost
純ラーメン構造14部分の柱である下部柱7bは、柱せいがブレース付ラーメン構造15部分の柱である上部柱7aよりも外側(スパンの幅方向外側、すなわち梁間方向に隣り合う上部柱7aの外側)に延びて大きいものが用いられている。本実施の形態では、下部柱7bおよび上部柱7aは、ともに角形鋼管が用いられており、サイズの異なるものがそれぞれ採用されている。そして、下部柱7bは、上部柱7aよりも柱せいおよび幅(柱せいと直交する方向の長さ)がともに大きくなっている。下部柱7bは、上部柱7aよりも外側(梁間方向の外側)にそれぞれ張り出すように配置されており、互いに隣り合う下部柱7bの内側(梁間方向の中心側)面と、上部柱7aの内側面とは、面一になるように配置されている。
The
下部柱7bの内部には、コンクリート(図示せず)が充填されている。すなわち、下部柱7bは充填鋼管コンクリート構造で構成されており、小さな断面積で大きな耐力を得られるとともに、座屈しにくくなり、通常の鋼管構造と比較して大きな剛性を得ることができる。
The inside of the
下部柱7bは、地中の所定深さまで延出して形成されている。具体的には、下部柱7bは、その下端部が後記する地中梁17よりも下方に位置するように形成されている。隣り合う下部柱7bの柱脚18同士は、鉄骨鉄筋コンクリート製の地中梁17で連結されている。地中梁17は、隣り合う柱脚18間に、鉄骨梁19を掛け渡して、その周囲に鉄筋(図示せず)を配設し、コンクリート21を打設して形成されている。なお、地中梁17は、鉄骨鉄筋コンクリート製に限られるものではなく、必要な固定強度を発揮できれば、鉄筋コンクリート製や鉄骨製などの他の構成であってもよい。
The
柱脚18の下端部には、溶接などによって固定されたベースプレート22が設けられている。ベースプレート22の下部には基礎23が形成されており、柱脚18は、ベースプレート22を介して、アンカーボルト(図示せず)によって、基礎23に固定されている。
A
外部補強架構5の各基礎23には、梁間方向に間隔を空けて配置される複数(本実施の形態では2本)の杭24,24がそれぞれ設けられている。これらの杭24,24は、各柱7の下部に接合されて設けられている。かかる杭24,24は、梁間方向にかかる力に抵抗して、外部補強架構5の回転を防止するためのものであって、支持地盤まで設ける必要はない。杭24は、鋼管杭、コンクリート杭などの既製杭、あるいはコンクリート場所打ち杭などの種類は問わない。
Each
なお、本実施の形態では、地中梁17は、鉄骨鉄筋コンクリート構造により形成されているが、コンクリート21は、鉄骨梁19と柱脚18の下部とを一体的に被覆している。
In the present embodiment, the
上部柱7aの上部には、既存架構1aに連結される連結梁25が設けられている。連結梁25は、少なくとも軒高レベルで既存架構1aと接合されるように設けられている。
A
本実施の形態では、建物1が外部補強架構5の梁間方向の両側に配置されているので、連結梁25は、外部補強架構5の構面6の両側に延出して形成されている。連結梁25は、既存架構1a,1aの柱26の頂部(軒高レベル)にそれぞれ連結されている。外部補強架構5は、一方の建物1の軒高より低く形成されており、連結梁25は、既存架構1aと、外部補強架構5との間で傾斜して配設されている。前記のように、連結梁25によって、外部補強架構5と各既存架構1a,1aとが一体的に連結されて、耐震改修構造3が形成されている。なお、既存架構1aの高さや既存架構1aと外部補強架構5との配置関係によっては、必ずしも建物1の屋根勾配に沿わして連結梁25を配置しなくてもよく、水平であってもよい(図4中、右側の連結梁25参照)。本実施の形態では、連結梁25は、外部補強架構5の頂部のみに設けられているが、建物1の軒高がさらに高い場合には、軒高以外にも、例えば、軒高の半分の高さ位置に他の連結梁を設けるようにしてもよい。
In the present embodiment, since the
図2および図3に示すように、構面6は、既存架構1aの桁行方向に所定間隔をあけて複数配設されており、桁行方向に延びる中間梁27(図2参照)および頂部梁28(図3参照)を介して複数連接されている。桁行方向についても、梁間方向と同様に、下側半分が純ラーメン構造14にて構築され、上側半分がブレース付ラーメン構造15にて構築されている。下部柱7bおよび上部柱7aは、桁行方向に沿って多数配置されており、さらに、桁行方向に隣り合う下部柱7bおよび上部柱7a間の距離(構面6の配列ピッチ)は、下部柱7bおよび上部柱7aの梁間方向の配置ピッチよりも長い。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, a plurality of the construction surfaces 6 are arranged at predetermined intervals in the direction of the existing
図5に示すように、下部柱7bと上部柱7aとは、梁間方向に見て同芯上に配置されている。すなわち、上部柱7aの両側(桁行方向の両側)面から、下部柱7bが同じ長さで張り出すように配置されている。なお、桁行方向に隣り合う下部柱7b間に、車両通行用の開口部がある場合などは、下部柱7bと上部柱7aの開口部側の面を面一にして、開口部側の下部柱7b間距離を多く確保するようにしてもよい。
As shown in FIG. 5, the
図3に示すように、梁間方向に延びる頂部梁8aおよび桁行方向に延びる頂部梁28には、これら頂部梁8a,28を互いに連結するブレース29が接続されている。ブレース29は、ブラケットを介して山形鋼などを頂部梁8a,28に連結することで構成されている。ブレース29は、X型ブレースを並べて形成されている。
As shown in FIG. 3, a
図1に示すように、桁行方向に所定ピッチで配設された構面6間にも、桁行方向に隣り合う下部柱7bの柱脚18間を連結する地中梁31が設けられている。詳細は図示しないが、この地中梁31も、柱脚18間に、鉄骨梁を掛け渡して、その周囲に鉄筋を配設し、コンクリートを打設して形成されている。地中梁31は、基礎23および他の地中梁17と一体的に形成されている。なお、地中梁31も、地中梁17と同様に、鉄骨鉄筋コンクリート製に限られるものではなく、必要な固定強度を発揮できれば、鉄筋コンクリート製や鉄骨製などの他の構成であってもよい。
As shown in FIG. 1,
なお、図1中、36は、既存架構1aのフーチング基礎を示し、37は基礎梁を示す。図2および図3中、38は、既存架構1aの梁を示す。
In FIG. 1, 36 indicates a footing foundation of the existing
ところで、図2および図3に示すように、建物1の、外部補強架構5が構築されていない他方の桁行面には、桁行方向に延びる平面架構33が構築されている。平面架構33は、かかる桁行面の柱34,34・・間にブレース35を設けることで構成されている。ブレース35は、K型ブレース、X型ブレースあるいはマンサード型ブレースなどの種々の形態の中から、開口部の位置や建物の仕様態様に応じて、適宜決定される。ブレース35は、まとめて工事を行うのではなく、建物の使用状況を考慮して、工程を部分ごとに分けて、順次行っていくようにする。このように、建物内で部分的に小さい工事を行うことで、建物の使用に与える影響をできる限り小さくでき、建物の仕様状態を止めることなく、平面架構33を構築することができる。
By the way, as shown in FIG.2 and FIG.3, the
なお、前記他方の桁行面の外部に、柱と梁からなる平面架構(図示せず)を設けて、既存架構1aの柱34に連結するようにしてもよい。かかる構成によれば、建物の使用に全く影響を与えず、平面架構を構築することができる。
In addition, a plane frame (not shown) made of columns and beams may be provided outside the other crossing surface and connected to the
ところで、本実施の形態では、二棟の建物1,1の間の桁行面に1(=2−1)棟の外部補強架構5を構築して、既存架構1a,1aと外部補強架構5とを一体的に接合するように構成されているが、建物1の棟数は、これに限られるものではなく、さらに多数であってもよい。図示はしないが、この場合、建物の棟数nに対して、外部補強架構の棟数は、(n−1)棟となり、これら(n−1)棟の外部補強架構は、n棟の建物間の(n−1)個のスペースにそれぞれ構築されることとなる。各外部補強架構は、その梁間方向の剛性が、両側に位置する既存架構の梁間方向の個々の剛性よりも大きくなるように構成される。このような構成によれば、複数並列された建物を効率的に補強することができる。
By the way, in this Embodiment, the external reinforcement frame 5 of 1 (= 2-1) building is constructed in the crossing plane between the two
次に、前記構成の耐震改修構造3の構築方法を説明する。 Next, the construction method of the earthquake-proof repair structure 3 having the above-described configuration will be described.
まず、建物1,1間の床面あるいは地盤面を掘削して、杭24を構築した後、二列の平行な基礎23(図4参照)を形成する。このとき、基礎39が既存架構1aのフーチング基礎36と干渉する場合は、フーチング基礎36を切削する(本実施の形態では干渉しない)が、後の工程で基礎23と一体的に元の断面以上に復旧させるので、構造上問題はない。
First, after excavating the floor surface or ground surface between the
その後、基礎23上に、下部柱7bを立設し、地中梁17,31の鉄骨梁19(図4参照)および中間梁8b,27(図2参照)を取り付ける。さらに、上部柱7a(図3参照)を立設し、頂部梁8a,28(図3参照)やブレース16(図4参照),29(図3参照)を取り付ける。そして、各部材の高さや傾斜を調整する建て入れ直しを行い各接合部のボルト本締めを行った後に、地中梁17,31のコンクリート21(図4参照)を打設する。このとき、コンクリート21は、基礎23(フーチング基礎36が切削されている場合はフーチング基礎も)と一体的に打設される。そして、建物1,1間にコンクリートスラブなどの床面(車両などの走行面)を形成しておく。
Thereafter, the
このようにして外部補強架構5が構築された後に、図4に示すように、連結梁25を外部補強架構5および既存架構1aに剛接合して、既存架構1aと外部補強架構5とを固定する。その後、連結梁25が貫通した建物1の外壁などを改修して、外部補強架構5の構築工事が完了する。
After the external reinforcing frame 5 is constructed in this manner, as shown in FIG. 4, the connecting
一方、図2および図3に示すように、外部補強架構5が設けられていない桁行面の柱34,34・・間にブレース35を順次設けることで平面架構33を構築する。ブレース35は、建物の使用状況を考慮して、工程を部分ごとに分けて、順次構築工事を行っていく。
On the other hand, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, the
次に、前記構成の耐震改修構造3の作用を説明する。 Next, the operation of the earthquake-resistant repair structure 3 having the above-described configuration will be described.
前記構成の耐震改修構造3によれば、外部補強架構5を、既存架構1aの桁行面に構築し、その梁間方向の剛性を、既存架構1aの梁間方向の水平剛性よりも高くしたことによって、地震応答時の水平力負担の多くを外部補強架構5で負担させることができる。したがって、既存架構1aの水平力負担を、外部補強架構5との剛性比に応じて、半分程度またはそれ以下に低減することができ、力学上、合理的な補強を行うことができる。すなわち、前記耐震改修構造3によれば、既存架構1aの梁間方向の剛性よりも高い剛性を有する外部補強架構5に水平力を集中的に負担させることで、従来の補強構造とは水平力負担の主従を逆にして、既存架構1aの水平力負担を大幅に低減できる。このように、外部補強架構5で合理的に既存架構1aの補強が行えるので、限られた敷地内で構築された、一層の階高が高いかまたはスパンが大きい工場や倉庫などの建物1であっても、建物1を使用状況においたまま、補強工事を行うことができる。
According to the seismic retrofit structure 3 having the above-described structure, the external reinforcing frame 5 is constructed on the girder surface of the existing
外部補強架構5は、既存架構1aの梁間方向に広がる複数の構面6を桁行方向に連結して構成される立体架構であるので、外部補強架構5の梁間方向の安定性を高めて、剛性を上げることができるとともに、外部補強架構5が桁行方向の補強も兼ねることができる。
Since the external reinforcing frame 5 is a three-dimensional frame constructed by connecting a plurality of
また、梁間方向に隣り合う柱脚18同士を地中梁17で連結したことによって、外部補強架構5がせん断型の補強架構になって、水平剛性を高め、耐震性能を上げることができる。
Further, by connecting the column bases 18 adjacent to each other in the beam-to-beam direction with the
さらに、外部補強架構5の基礎23に、梁間方向に間隔を空けて配置される複数の杭24を設けたことによって、基礎23の回転に抵抗できて剛性が高まる。
Further, by providing the
外部補強架構5が、少なくとも軒高レベルで既存架構1a,1aと接合され、かつ建物1,1の一方の桁行面に構築されたことによって、梁間方向の剛性が既存架構1a,1aよりも高い外部補強架構5を、少なくとも建物1,1の屋根面に近い軒高レベルの一箇所以上で接合して、既存架構1a,1aの梁の梁間方向剛性を有効に使うことができるので、既存架構1a,1aの柱に生じる曲げやせん断力を小さくできる。したがって、通常は既存架構1a,1aの桁行面の両側に構築していた外部補強架構5の一方を省略することも可能である。
Since the external reinforcing frame 5 is joined to the existing
既存架構1aの一方の桁行面に立体架構を構築し、他方の桁行面に平面架構33を構築することで、外部補強架構5を小型化できるとともに、限られた敷地内で、必要な補強性能を備えた補強工事を行うことができる。平面架構33を柱34,34・・間にブレース35を順次設けることで構築するとともに、ブレース35の構築を、建物1の使用状況を考慮して、工程を部分ごとに分けて、建物1内で部分的に小さい工事を行うことで、建物1の使用に与える影響をできる限り小さくでき、建物1の仕様状態を止めることなく、平面架構33を構築することができる。
By constructing a three-dimensional frame on one girder surface of the existing
外部補強架構5が、多層単スパン構造であって、少なくとも一部の最下層が純ラーメン構造14で構築されているので、建物1,1の内外を走行する車両の動線スペース2に外部補強架構5を構築しても、ブレースなどが車両の通行を妨げることはなく、外部補強架構5の下部に、車両走行スペースを確保することができる。
Since the external reinforcement frame 5 has a multi-layer single span structure and at least a part of the lowermost layer is constructed with a
また、少なくとも一部の最上層がブレース付ラーメン構造15で構築されているので、屋根に近い位置で効率的に剛性を高めることができる。特に、本実施の形態では、既存架構1aとの連結梁25は、ブレース付ラーメン構造15の頂部に連結されており、既存架構1aからかかる力をブレース16などで受け止められる。一層の階高が高い建物1に対しても、屋根に近い上部の剛性を高めて耐震補強架構をせん断形にしているので効率的に補強できる。このように、外部補強架構5の小型化が達成できるので、狭いスペースでの外部補強架構5の構築が可能となる。
In addition, since at least a part of the uppermost layer is constructed of the
また、下部柱7bを、上部柱7aよりも外側に張り出すように配置したことによって、ブレース付ラーメン構造15のブレース16の延長線上に下部柱7bが位置することとなる。したがって、ブレース16の軸力を下部柱7bに流しやすくなり、外部補強架構5の剛性を効率的に高めることができる。
Moreover, the
そして、純ラーメン構造14の下部柱7bには、コンクリートが充填されているので、より小さい断面で必要な剛性を得られるので、耐震改修構造3のさらなる小型化が達成される。また、座屈防止や耐火性能の向上といった作用も得られる。さらに、ブレース16から流れた軸力を効果的に支持できる。また、下部柱7bの断面を小さくできることより、車両などの動線スペース2をより広く確保できる。
Since the
前記構成の外部補強架構5によれば、下部柱7bを地中梁17,31で連結しているので、柱脚18の固定度が大幅に高まり、露出型の柱脚と比較して、剛性を高めることができる。
According to the external reinforcing frame 5 having the above-described configuration, since the
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。例えば、本実施の形態では、中間梁8bは、頂部梁8aと地盤面11との間に一段設けられただけであるが、これに限られるものではない。補強すべき建物が高い場合には、さらに多段に中間梁を設けてもよい。一方、本実施の形態では、一段設けられた中間梁8bは、外部補強架構5の中間の高さに設けられているが、これに限られるものではなく、通行する車両の高さや構造計算に応じて適宜決定される。
As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of this invention, a design change is possible suitably. For example, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、互いに平行配置された二棟の建物1,1間に外部補強架構5を構築した例を挙げて説明したが、既存架構1aおよび外部補強架構5の配置状態は、前記実施の形態のものに限られるものではない。たとえば、雁行状に配置された複数の建物間に外部補強架構を構築して、建物全体を一体的に連結するようにしてもよい。
In the present embodiment, an example in which the external reinforcement frame 5 is constructed between two
1 建物
1a 既存架構
3 補強構造
5 外部補強架構
6 構面
14 純ラーメン構造
17 地中梁
18 柱脚
23 基礎
24 杭
DESCRIPTION OF
Claims (3)
隣り合う前記建物は、互いの桁行面が隙間を隔てて並列配置されており、
前記外部補強架構は、前記建物の梁間方向の通り芯に沿った構面を備え、
前記構面は、該構面と接合される前記既存架構の梁間方向の水平剛性よりも高い剛性を有することで、
複数の前記既存架構の梁間方向が補強されてなる
ことを特徴とする耐震改修構造。 A seismic retrofit structure in which a plurality of existing frames constituting a plurality of flat-shaped buildings that are long in the beam direction and an external reinforcing frame constructed between the buildings are integrally joined,
The adjacent buildings are arranged side by side with a gap between each other.
The external reinforcing frame has a construction surface along the core in the direction between the beams of the building,
The structural surface has a rigidity higher than the horizontal rigidity in the inter-beam direction of the existing frame joined to the structural surface,
A seismic retrofit structure, wherein a plurality of the existing frames are reinforced in the inter-beam direction.
ことを特徴とする請求項1に記載の耐震改修構造。 The seismic retrofit structure according to claim 1, wherein the external reinforcing frame is a three-dimensional frame configured by connecting a plurality of the structural surfaces in the direction of the beam .
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の耐震改修構造。 The seismic retrofit structure according to claim 1 or 2, wherein at least a lowermost layer of the external reinforcing frame is constructed with a pure ramen structure.
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