JP2003013614A - 既存建物の耐震補強方法及びそれに使用されるブレースの取付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既存フレームの躯体に対する損傷を回避する
と共に、格別な補強を要することなく、既存フレームを
耐震補強する。 【解決手段】 既存の鉄筋コンクリート造架構におい
て、耐震補強すべきフレームを構成する一方の柱１の脚
部と他方の柱１の頭部に、表面側にガセットプレート７
を有する脚部プレート51と頭部プレート61をそれぞれ固
定し、脚部プレート51と頭部プレート61間にブレース４
を架設し、その両端部を各ガセットプレート７，７に連
結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は既存の鉄筋コンク
リート造架構を構造物内において耐震補強する方法、及
びその方法で使用されるブレースを取り付けるための取
付装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】既存の
鉄筋コンクリート造系構造物を構造物内において耐震補
強する方法は柱・梁のフレーム内に耐震壁を配置する
方法とブレースを配置する方法に大別される。

【０００３】の方法では既存のフレームと耐震壁との
一体性を図るために、の方法では鉄骨ブレースの端部
を接続するための鉄骨枠を柱・梁のフレームの内周に沿
って固定するために、柱と梁のコンクリート中にフレー
ムの内周側からケミカルアンカー等のアンカーを打ち込
むことが必要になり、アンカー自体の径より大きめの孔
を穿設することになるため、既存の躯体を損傷させ、既
存の鉄筋を傷める可能性もある。

【０００４】またの方法によれば、地震時等の水平力
を負担する増設した耐震壁からの反力が既存の柱・梁フ
レームに作用することで、部分的にフレームの応力負担
が大きくなる場合もあるため、フレームの断面を増す
等、フレームの補強が必要になることがあり、耐震補強
の目的で耐震壁を増設しながら、必ずしも既存フレーム
の負担が軽減されるとは限らない。また耐震壁の増設に
伴い、上部構造の重量が増加する分の基礎や杭に対する
補強が必要となった場合、施工不能になる。

【０００５】の方法において柱・梁フレームへの鉄骨
枠の固定に、両者間に充填されるエポキシ樹脂等の接着
剤を使用すれば、アンカーを使用する場合の躯体の損傷
の問題は回避されるが、フレームの内周に沿って鉄骨部
材を周回させることから、スラブ上にも鉄骨部材が敷設
されるため、ブレースの架設が部分的でありながら、耐
震補強後のフレーム内にドアを設けることができなくな
る不都合がある。

【０００６】また既存構造物の階高の制約が大きく、下
階側のスラブ天端から上階側の梁の下端までの距離が十
分でない場合には、フレーム内に鉄骨枠を配置すること
により鉄骨枠の内法の高さが小さくなるため、ブレース
を適正な角度で架設することができなくなることもあ
る。

【０００７】この発明は上記背景より、従来の構造物内
での耐震補強方法の問題を解決する方法を提案するもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では既存の鉄筋コ
ンクリート造架構をブレースによって耐震補強し、梁端
部を外した柱の脚部と頭部にブレースを接続することに
より、既存フレームの躯体に対する損傷を回避すると共
に、格別な補強を要することなく、既存フレームの耐震
性能を確保する。

【０００９】梁端部は水平力による過大な荷重により降
伏ヒンジを形成し易いことから、梁端部にブレースの端
部を接続する場合には梁端部回りに対する補強が不可欠
になるが、梁より耐力が高く、耐久性の高い柱の脚部と
頭部、または双方にブレースを接続することで、柱回り
を含め、既存の躯体に対する格別な補強を要さずに済
む。ブレースを梁に接続する必要がないことから、ブレ
ースは梁のないフラットスラブ構造の架構にも対応す
る。

【００１０】ブレースが接続される一方の柱の脚部と他
方の柱の頭部には、表面側にガセットプレートを有する
脚部プレートと頭部プレートがそれぞれ固定される。脚
部プレートと頭部プレートはブレースの架設側に固定さ
れ、脚部プレートと頭部プレート間にブレースが架設さ
れ、その両端部が各ガセットプレートに連結される。

【００１１】脚部プレートと頭部プレートは柱の、少な
くともブレースの架設側に固定されればよいことから、
プレート単体で独立して固定され、例えば請求項２、請
求項10に記載のように柱中に定着されるアンカー体を用
いることにより柱に固定される。

【００１２】柱を挟んで一方向両側にブレースが架設さ
れる場合には、請求項３、請求項11に記載のように脚部
プレートと頭部プレートは柱を挟んで少なくとも一方向
に対向して配置され、対向する脚部プレート間と頭部プ
レート間に柱を貫通する引張材を挿通させることにより
柱に固定され、平面上、二方向にブレースが架設される
場合は二方向に対向して配置される。

【００１３】脚部プレートと頭部プレートが二方向に対
向して配置される場合には、請求項４、請求項12に記載
のように柱を包囲した形でバンドプレート状に組み立て
られる。この場合、ブレースの端部を連結するためのガ
セットプレートが柱を包囲するバンドプレートに突設さ
れることで柱に対する損傷が回避され、併せてバンドプ
レートが柱を包囲することでそのコンクリートを拘束
し、耐力を高める効果がある。

【００１４】脚部プレートと頭部プレートは請求項９に
記載のように柱の、梁との接合部を上下に挟んで対にな
ることによりブレースを取り付けるための取付装置を構
成する。

【００１５】脚部に固定される脚部プレートの下面と、
頭部に固定される頭部プレートの上面にはそれぞれスラ
ブ天端面と梁下端面に当接するダイヤフラムが接合さ
れ、脚部プレートと頭部プレートは各ダイヤフラムとス
ラブを貫通する引張材によって互いに連結され、一体化
する。

【００１６】取付装置が装着された柱・梁接合部におい
ては、ブレースからの引張力の鉛直成分はそのガセット
プレートが突設されている脚部プレート、もしくは頭部
プレートに接合されたダイヤフラムと引張材を通じて対
向する頭部プレート、もしくは脚部プレートのダイヤフ
ラムから梁、もしくはスラブに伝達される。

【００１７】引張力の水平成分は柱に固定されている脚
部プレート、もしくは頭部プレートにより直接、柱に伝
達される。請求項３、請求項11に記載のように脚部プレ
ートと頭部プレートが柱を挟んで対向して配置されてい
る場合、または請求項４、請求項12のように脚部プレー
トと頭部プレートが柱を包囲している場合には、ブレー
スが接続された脚部プレートと頭部プレートから、対向
する脚部プレートと頭部プレートを通じて柱に伝達され
る。

【００１８】ブレースからの圧縮力の鉛直成分はそのガ
セットプレートが突設されている脚部プレート、もしく
は頭部プレートのダイヤフラムから直接、スラブ、もし
くは梁に伝達され、水平成分は脚部プレート、もしくは
頭部プレートにより直接、柱に伝達される。

【００１９】ブレースからの引張力の水平成分が大き
く、脚部プレート、もしくは頭部プレートが柱から分離
しようとする力を受ける場合においても、請求項２、請
求項10の場合には柱中に定着されるアンカー体を通じて
引張力が柱に負担されることにより、請求項３、請求項
11の場合には対向する脚部プレート間と頭部プレート間
に架設される引張材を通じて引張力が対向する脚部プレ
ートや頭部プレートから柱に負担されることにより、柱
からの分離は回避される。請求項３、請求項11の場合、
引張材は状況に応じて緊張させられ、脚部プレートと頭
部プレートは柱に圧着接合される。

【００２０】請求項４、請求項12において対向する脚部
プレート間と頭部プレート間に引張材を架設する場合に
は、脚部プレートや頭部プレートに作用する柱から分離
しようとする力に対して引張材が抵抗することにより、
ブレースからの引張力の水平成分が大きい場合にも周回
する脚部プレートや頭部プレートによるコンクリートの
拘束効果とそれによる耐力上昇の効果が維持される。

【００２１】脚部プレートと頭部プレートはブレースか
らの引張力と圧縮力に対しては主として水平成分を柱に
伝達する働きをすることから、柱の外周面に密着した状
態にあれば足りるが、鉛直成分が作用するときに柱に対
して滑りを生ずる可能性がある場合には、請求項13に記
載のように脚部プレートと頭部プレートの内周面が凹凸
面に形成され、脚部プレート及び頭部プレートの内周面
と柱の表面との間に充填材が充填され、脚部プレート及
び頭部プレートの内周面と柱の表面との間で摩擦力やせ
ん断力が伝達されるように接続される。この場合、ブレ
ースからの力の鉛直成分の一部は脚部プレートと頭部プ
レートから柱に伝達される。

【００２２】補強すべき柱・梁フレーム内にドアを設置
しようとする場合等、ブレースを柱の脚部と頭部のいず
れか一方と、梁の中間部との間に架設する場合は請求項
５に記載のように耐震補強すべきフレームを構成する下
階側の梁に接続するスラブの天端面と、上階側の梁の下
端面の少なくともいずれか一方に梁用ガセットプレート
が固定される。ブレースはいずれかの梁用ガセットプレ
ートと、脚部プレート、もしくは頭部プレートとの間に
架設され、その両端部が各ガセットプレートに連結され
る。

【００２３】梁用ガセットプレートは請求項６、請求項
７に記載のように例えば梁の両側に鉄骨部材を架設し、
この鉄骨部材を利用することにより突設される。スラブ
天端面の梁用ガセットプレートは鉄骨部材の上部フラン
ジに、スラブを貫通するボルトを介して連結されるプレ
ートに突設され、梁下端面の梁用ガセットプレートは鉄
骨部材の下部フランジに、両者間に跨って連結されるプ
レートに突設される。

【００２４】鉄骨部材の中間部はその上部フランジにス
ラブを貫通するボルトが連結されることによりスラブに
支持され、端部は請求項14に記載のように脚部プレート
のダイヤフラムと、頭部プレートのダイヤフラムとの間
に設置される受け部材に接続されることにより脚部プレ
ートと頭部プレートに支持される。

【００２５】脚部プレートと頭部プレートが柱を包囲す
る請求項４、請求項12の場合、ブレースの端部が柱に対
しては一定の高さを持つ脚部プレートと頭部プレートを
介して連結されることで、ブレースの軸方向力を柱に分
散させて伝達することができるため、柱の脚部と頭部の
局部的な損傷を防止することができるが、ブレースとし
て特に請求項８に記載のように架構の変形時に減衰力を
発生しながら、水平力に抵抗する形式の、ブレース本体
にダンパーを組み込んだブレース型ダンパーを使用すれ
ば、ブレースの抵抗力が緩和されて柱に伝達されるた
め、柱への過大な荷重の作用を回避することができ、併
せて地震時のエネルギを吸収し、架構の揺れを早期に抑
えることができる。

【００２６】ブレース型ダンパーを使用するときに、躯
体への過大な荷重の作用を回避する効果はブレース型ダ
ンパーの一端が梁やスラブに接続された梁用ガセットプ
レートに連結される場合にも発揮される。

【００２７】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は図１〜図
３に示すように耐震補強すべきフレームを構成する一方
の柱１の脚部と他方の柱１の頭部に、表面側にガセット
プレート７を有する脚部プレート51と頭部プレート61を
それぞれ固定し、脚部プレート51と頭部プレート61間に
ブレース４を架設し、その両端部を各ガセットプレート
７に連結して既存の鉄筋コンクリート造架構を耐震補強
する方法である。

【００２８】請求項９に記載の発明は請求項１の耐震補
強方法に使用されるブレース４の取付装置であり、柱１
の脚部に固定され、表面にガセットプレート７が突設さ
れると共に、下面にダイヤフラム８が接合された脚部プ
レート51と、柱１の頭部に固定され、表面にガセットプ
レート７が突設されると共に、上面にダイヤフラム９が
接合された頭部プレート61と、脚部プレート51及び頭部
プレート61の各ダイヤフラム８，９とスラブ３を貫通
し、両ダイヤフラム８，９を互いに連結する引張材10か
ら構成される。

【００２９】以下、主として脚部プレート51と頭部プレ
ート61をそれぞれ脚部バンドプレート５、頭部バンドプ
レート６として柱１を包囲した形に組み立てた請求項
４、請求項12に記載の発明を示す図１〜図10により詳細
を説明する。

【００３０】図１〜図３では隣接する柱１，１の内の一
方の柱１の脚部バンドプレート５と、他方の柱１の頭部
バンドプレート６との間にのみブレース４を架設してい
るが、脚部バンドプレート５と頭部バンドプレート６は
柱・梁接合部を挟み、上下に対になって柱１に固定され
るため、フレーム内にブレース４，４を交差させて架設
する場合もある。

【００３１】また図１，図７では１層で隣接する柱１，
１間において一方の柱１の脚部と他方の柱１の頭部との
間にブレース４を架設した場合を示しているが、例えば
スラブが不在の空間においては隣接する柱１，１間に複
数層に亘ってブレース４を架設する他、複数層で、複数
スパンに亘る柱１，１間にブレース４を架設することも
ある。

【００３２】対になって柱１に固定される脚部バンドプ
レート５と頭部バンドプレート６は両者を連結する後述
の引張材10と共に請求項９のブレース４の取付装置を構
成する。

【００３３】図１〜図３ではまた、架構が鉄筋コンクリ
ート造の柱・梁のラーメン構造の場合を示すが、本発明
は基本的に隣接する柱１，１の脚部と頭部にバンドプレ
ート５，６を固定し、両バンドプレート５，６間にブレ
ース４を架設する方法であるため、既存の鉄筋コンクリ
ート造架構の形態は問われず、また請求項１では梁２に
ブレース４を接続しないため、梁２のないフラットスラ
ブ構造にも適用される。図１〜図３ではスラブ３を省略
している。

【００３４】また構造種別上は鉄筋コンクリート造や鉄
骨鉄筋コンクリート造の他、梁２が鉄筋コンクリート造
で、柱１が鋼管コンクリート造である場合のように両構
造が複合した混合構造の場合もある。

【００３５】図面では架構が鉄筋コンクリート造である
場合に、ブレース４の抵抗力により躯体が損傷すること
を防止する目的から、ブレース４の抵抗力を緩和させる
ためにブレース４としてブレース本体41にダンパー42を
組み込んだブレース型ダンパーを使用しているが、躯体
の損傷を防止する対策が施されているか、損傷の可能性
が少ないような場合にはダンパー42を持たないブレース
４を使用することもある。

【００３６】ブレース型ダンパーは軸方向に相対移動自
在なブレース本体41，41と、一方のブレース本体41に内
蔵されるダンパー42からなり、ブレース本体41，41がそ
の両端間に作用する引張力と圧縮力によって相対移動す
るときにダンパー42が減衰力を発生することにより架構
の揺れを抑制しながら、躯体への抵抗力を低減する。ダ
ンパー42には粘性流体を用いたオイルダンパーの他、摩
擦ダンパー等、軸方向の相対移動によって減衰力を発生
する形式のダンパーが使用される。

【００３７】オイルダンパーの場合には地震時の建物の
応答とダンパー42の応答に位相差が生じ、建物の応答の
最大時にダンパー42の応答は最大にならないため、ブレ
ース４から躯体に作用する抵抗力は他の形式のダンパー
より低減される。この場合、シリンダ内のピストンの他
に流路を形成し、流路にリリーフ弁を配置することで、
減衰力が一定値を超えないように制御することもできる
ため、抵抗力を一層抑制することができる。

【００３８】脚部バンドプレート５と頭部バンドプレー
ト６は柱１の、梁２との接合部を挟み、上下で対になっ
て柱１に固定される。図面では両バンドプレート５，６
をそれぞれ４枚の脚部プレート51、頭部プレート61から
箱形に組み立てた場合を示しているが、バンドプレート
５，６の形は既存の柱１の断面に応じて決まるため、円
筒形その他の形に組み立てられる場合もある。

【００３９】脚部プレート51、頭部プレート61をバンド
プレート５，６として組み立てる場合、現場では分割さ
れている脚部プレート51、頭部プレート61を溶接するこ
とにより、または互いに接合されるべき脚部プレート5
1、頭部プレート61に対向するフランジを形成してお
き、双方のフランジをボルト接合することにより柱１を
包囲した状態で組み立てられる。

【００４０】図８，図９はブレース４に作用する引張力
の水平成分が大きく、バンドプレート５，６を構成する
脚部プレート51と頭部プレート61に柱１から分離させよ
うとする力が働く場合に備え、柱１を挟んで対向する少
なくとも一方向の脚部プレート51，51と頭部プレート6
1，61間に柱１を貫通する鉄筋やＰＣ鋼棒、あるいは繊
維強化材料等の引張材52（62）を挿通させた場合を示
す。

【００４１】図８は一方向にのみブレース４が接続され
る場合で、その方向に引張材52（62）を３段に配置した
場合、図９は二方向にブレース４が接続される場合で、
二方向に、各方向につき、２段に配置した場合である。

【００４２】バンドプレート５，６の、ブレース４が接
続される側にはブレース４の端部が連結されるガセット
プレート７が接合されるが、各段の引張材52（62）はガ
セットプレート７を挟んでバランスよく配置される。図
面ではガセットプレート７の両側にそれぞれ２本、引張
材52（62）を配置している。

【００４３】図８，図９では引張材52（62）としてＰＣ
鋼棒を用い、引張材52（62）の両端部をナット53，53
（63，63）により脚部プレート51（頭部プレート61）の
表面と背面に緊結しているが、この場合、脚部プレート
51（頭部プレート61）と柱１の表面との間に空隙ができ
るため、脚部プレート51（頭部プレート61）のずれ防止
と柱１の表面の保護のために空隙には無収縮モルタルや
エポキシ樹脂等の充填材11が充填される。充填材11は引
張材52（62）と柱１との間の付着を得るために、柱１に
穿設され、引張材52（62）が貫通している貫通孔にも充
填される。

【００４４】図８，図９では前記の通り、脚部プレート
51と頭部プレート61を柱１の回りを周回させて組み立
て、バンドプレート５，６として箱形に連続させている
が、図11，図12はそれぞれ図８，図９の変形例として、
脚部プレート51，51と頭部プレート61，61を単独で使用
し、柱１を挟んで対向させて配置し、引張材52（62）に
より連結した場合（請求項３，請求項11）を示す。

【００４５】図10，図13は引張材52（62）に代え、柱１
の表層側に定着されるアンカーボルト等のアンカー体54
（64）を用いて各脚部プレート51と頭部プレート61を柱
１に固定した場合を示す。図10は脚部プレート51と頭部
プレート61をバンドプレート５，６として箱形に連続さ
せて組み立てた場合（請求項４，請求項12）、図13は脚
部プレート51，51と頭部プレート61，61を柱１を挟んで
対向させて配置し、引張材52（62）により連結した場合
（請求項３，請求項11）を示す。

【００４６】図10，図13の場合、柱１の表面側から柱１
を貫通しない空洞1aが形成され、空洞1aに上記無収縮モ
ルタルやエポキシ樹脂等の充填材11が充填され、アンカ
ー体54（64）が挿入される。充填材11は空洞1aの形成後
に充填される。空洞1aは深さ方向に少なくとも表面側と
奥側の二区間に区分され、奥側の区間の断面積が表面側
の区間の断面積より大きく形成される。

【００４７】空洞1aは図14に示すように先端に切削刃Ａ
を有するコアチューブＢを回転させて柱１のコンクリー
トを円柱状に除去した後、図15に示すように円柱状部分
の周辺部分を、先端、もしくは周面に切削刃Ｃを有する
円筒状等のビットＤを回転させて円錐台状、あるいは円
柱状に粉砕することにより形成される。

【００４８】コアチューブＢは柱１の表面に仮固定され
る支持部材Ｅに軸方向に移動自在に支持された駆動装置
Ｆの駆動軸F1に接続され、コンクリートを円柱状に除去
した後、駆動軸F1に対して偏心して連結されたアタッチ
メントＧが駆動軸F1の先端に連結され、アタッチメント
ＧにビットＤの軸D1が連結される。

【００４９】粉砕されたコンクリートの粉末は空気を噴
射することにより、または吸引することにより排除され
る。空洞1aの形成後、その内部に充填材11を充填すると
共に、アンカー体54（64）が挿入され、柱１のコンクリ
ートに定着される。

【００５０】脚部バンドプレート５（脚部プレート51）
の上面と頭部バンドプレート６（頭部プレート61）の下
面にはバンドプレート５，６の剛性を上げるために、図
５に示すように必要により脚部プレート51と頭部プレー
ト61に直交する面をなすフランジ5a，6aが接合され、フ
ランジ5a，6aに直交する方向にリブプレート5b，6bが接
合される。

【００５１】バンドプレート５，６を構成し、ブレース
４が接続されるいずれかの脚部プレート51と頭部プレー
ト61の外周面にはブレース４の端部が連結されるガセッ
トプレート７が突設される。ガセットプレート７はフレ
ーム内でブレース４が交差することなく架設される場合
は、図２，図４に示すようにプレートの幅方向（フレー
ムの構面外方向）の中心に突設されるが、ブレース４が
交差して架設される場合は、幅方向にずれて突設され
る。

【００５２】脚部バンドプレート５（脚部プレート51）
の下面と、頭部バンドプレート６（頭部プレート61）の
上面にはそれぞれスラブ３の天端面と梁２の下端面に当
接し、スラブ３や梁２との間で圧縮力を伝達するダイヤ
フラム８，９が接合される。

【００５３】図面ではバンドプレート５，６を構成する
脚部プレート51と頭部プレート61の中心、もしくは中心
付近に突設されるガセットプレート７からの力がダイヤ
フラム８，９を通じてスラブ３や梁２に十分に伝達され
るよう、ダイヤフラム８，９をプレートの中心付近の突
出長さの大きい円形に形成しているが、ダイヤフラム
８，９の形状はこれに限られない。

【００５４】ガセットプレート７は図２，図３に示すよ
うにバンドプレート５，６のプレートとダイヤフラム
８，９に跨って溶接等により接合されるが、バンドプレ
ート５，６にフランジ5a，6aが接合される場合はフラン
ジ5a，6aにも接合される。

【００５５】上下で対になって配置された両バンドプレ
ート５，６のダイヤフラム８，９間には長ボルトやＰＣ
鋼棒等の引張材10がスラブ３を貫通して架設され、引張
材10に引張力が与えられることにより両バンドプレート
５，６が柱１に固定される。このとき、脚部バンドプレ
ート５のダイヤフラム８はスラブ３に、頭部バンドプレ
ート６のダイヤフラム９は梁２にそれぞれ圧着させられ
る。引張材10は平面上、梁２を外した位置で、ダイヤフ
ラム８，９の周方向に均等に配置される。図面では各梁
２の両側の位置に引張材10を配置している。

【００５６】両バンドプレート５，６の内周面と柱１の
表面との間、及びダイヤフラム８とスラブ３、ダイヤフ
ラム９と梁２との間に隙間がある場合は、荷重の伝達
上、隙間にエポキシ樹脂や無収縮モルタル等の充填材11
が充填され、バンドプレート５，６は柱１に、各ダイヤ
フラム８，９はそれぞれスラブ３と梁２に密着させられ
る。

【００５７】図４の梁端部位置の縦断面図である図５で
はバンドプレート５，６と柱１との間で鉛直方向のせん
断力を伝達できるよう、バンドプレート５，６を柱１の
回りに装着したときにバンドプレート５，６の内周面と
柱１の表面との間に隙間が生ずるようにし、内周面を凹
凸面5c，6cに形成している。

【００５８】図７に示すようにブレース４を脚部バンド
プレート５と頭部バンドプレート６のいずれか一方と、
梁２の中間部との間に架設する場合は梁２に接続するス
ラブ３の天端面と、梁２の下端面の少なくともいずれか
一方に梁用ガセットプレート12が固定される。

【００５９】図６，図７ではこの梁用ガセットプレート
12をスラブ３や梁２に固定するために、梁２の両側に鉄
骨部材13，13を架設している。鉄骨部材13，13は図５に
示すようにダイヤフラム８，９を連結している引張材10
との干渉のない位置に架設される。

【００６０】鉄骨部材13は図５に示すように梁２の下に
位置するダイヤフラム９からスラブ３の下端までの成を
持ち、両端においてはダイヤフラム９とスラブ３に挟ま
れた状態でダイヤフラム９に支持される。中間部におい
ては図４の梁中間部位置の縦断面図である図６−(b) に
示すように鉄骨部材13の上部のフランジ13ａとスラブ３
を貫通するボルト14によって部分的にスラブ３に支持さ
れる。

【００６１】図１〜図３，図５に示すように脚部バンド
プレート５のダイヤフラム８の下面と、頭部バンドプレ
ート６のダイヤフラム９の上面との間の、鉄骨部材13の
端部に対応した位置には鉄骨部材13の端部を止めるため
の受け部材15が設置されており、受け部材15に鉄骨部材
13の端部が接続され、支持される。受け部材15は引張材
10と同様にスラブ３を貫通し、スラブ３の下に露出す
る。

【００６２】図２〜図５では二方向の鉄骨部材13，13を
接続するために受け部材15として山形鋼を使用し、鉄骨
部材13のウェブ13ｂを受け部材15にボルト16により接合
している。山形鋼の安定性が確保されない場合は図１に
示すようにＴ形鋼、またはプレートを十字形に組み合わ
せた形の受け部材15が使用される。

【００６３】受け部材15は二方向の鉄骨部材13，13のウ
ェブ13ｂ，13ｂに重なって双方に接合されるが、直交す
る鉄骨部材13，13のフランジ13ａ，13ａ同士が干渉する
場合、フランジ13ａ，13ａの端部は切り落とされる。

【００６４】受け部材15の上端と下端は図１〜図３に示
すようにそれぞれダイヤフラム８の下面と、ダイヤフラ
ム９の上面に直接、もしくはスペーサ17を介して間接的
に溶接等で固定される。受け部材15の上端は予めダイヤ
フラム８に固定され、下端は両バンドプレート５，６の
設置後にダイヤフラム９に固定される。

【００６５】図７に示すように梁２上のスラブ３の天端
面、もしくは梁３の下端面の内、ブレース４を架設すべ
き位置にはブレース４の端部を連結するための梁用ガセ
ットプレート12が突設されたプレート18が配置される。

【００６６】スラブ３の天端面に配置されるプレート18
は図６に示すように両鉄骨部材13，13の上部のフランジ
13ａ，13ａに跨る幅を持ち、例えば上記したスラブ３を
貫通するボルト14によって上部のフランジ13ａ，13ａと
共にスラブ３に接合される。

【００６７】梁２の下端面に配置されるプレート18は両
鉄骨部材13，13の下部のフランジ13ａ，13ａに跨る幅を
持ち、両鉄骨部材13，13の下部のフランジ13ａ，13ａに
重なり、ボルト19により接合される。

【００６８】図６−(b) ではスラブ３の天端面に配置さ
れるプレート18と梁２の下端面に配置されるプレート18
を同一位置に固定しているが、スラブ３上のプレート18
と梁２下のプレート18は必ずしも同一位置に配置される
とは限らず、図７に示すように上層のフレームと下層の
フレームのそれぞれにおけるブレース４の架設位置に応
じ、独立して配置される。

【００６９】ブレース４の架設に伴う梁２に対する補強
を不要にする上では、梁２端部を除いた位置にプレート
18を配置することが好ましいが、梁２端部に相当する位
置には脚部バンドプレート５と頭部バンドプレート６が
あるため、梁２の端部位置にプレート18を配置する必要
性は生じない。

【００７０】図16，図17は梁用ガセットプレート12が突
設されたプレート18を図10，図13と同様に、梁２の上端
側、もしくは下端側に定着されるアンカーボルト等のア
ンカー体18ａを用いて梁２に固定した場合を示す。図1
6，図17はプレート18を梁２の上端に固定した場合を示
しているが、下端に固定する場合も同様である。

【００７１】この場合も、梁２の上端側、もしくは下端
側から梁２を貫通しない、奥側の区間の断面積が表面側
の区間の断面積より大きい空洞2aが形成され、空洞2aに
無収縮モルタルやエポキシ樹脂等の充填材11が充填さ
れ、アンカー体18ａが挿入される。充填材11は空洞2aの
形成後に充填される。プレート18と梁２の表面との間に
はプレート18の滑りの防止と梁２の表面の保護のために
充填材11が充填される。

【００７２】梁２に奥側の断面積の大きい空洞2aを形成
し、アンカー体18ａを定着させる場合には図17に示すよ
うに梁２の上端主筋2bの奥に断面積の大きい部分を形成
することで、アンカー体18ａに作用し、空洞2b内の充填
材11で負担される引き抜き力に対して上端主筋2bが充填
材11を拘束するように働くため、プレート18の抜け出し
に対する安定性が高い利点がある。

【００７３】図７は梁用ガセットプレート12を利用して
ブレース４をＶ型に架設した場合を示す。上層のフレー
ムにおいては両側の柱１，１の頭部バンドプレート６，
６に突設されたガセットプレート７，７と、下階側の梁
２の中央部位置のスラブ３の天端に突設された梁用ガセ
ットプレート12を利用し、下層のフレームにおいては両
側の柱１，１寄りに開口部を確保するために、上階側の
梁２の下端に突設された梁用ガセットプレート12と、下
階側のスラブ３上に突設された梁用ガセットプレート12
を利用している。

【００７４】図７の下層のフレームのように両側の柱
１，１、または一方の柱１に寄せてブレース４としての
ブレース型ダンパーを配置し、梁２の両端部や一端の剛
性が大きくなり、ブレース４が不在の領域の剛性が相対
的に低下するような場合には、ブレース本体41のダンパ
ー42の効きが低下する可能性がある。その場合には梁２
の剛性を確保する目的で、下階側のスラブ３上と上階側
の梁２の下に突設された梁用ガセットプレート12，12を
利用し、スラブ３と梁２間に間柱20が配置される。間柱
20は両梁用ガセットプレート12，12に、実質的に曲げモ
ーメントを伝達しない状態に連結される。

【００７５】ブレース４を架設した領域には間仕切り壁
21が設置され、ブレース４の露出が回避される。

【００７６】ブレース４の両端には例えばガセットプレ
ート７を挟み込む形状をしたブラケット43，43が接続さ
れており、ブレース４はブラケット43，43において脚部
バンドプレート５や頭部バンドプレート６のガセットプ
レート７や梁用ガセットプレート12を挟み込み、両者を
貫通するボルトやピン44等により連結される。

【００７７】ブラケット43とガセットプレート７の連結
が着脱自在に行われれば、ブレース４の架設位置の変更
や、ブレース４の交換に自由に対応することが可能にな
る。例えば耐震補強後の間取り割りの変更によりブレー
ス４の配置換えの必要が生じたとき、ブレース４は脚部
バンドプレート５や頭部バンドプレート６のガセットプ
レート７から切り離され、同一のフレーム内において架
設し直され、または他のフレームに組み込まれる。

【００７８】

【発明の効果】既存の鉄筋コンクリート造架構をブレー
スによって耐震補強し、梁より耐力が高い柱の脚部と頭
部にブレースを接続するため、既存フレームの躯体に対
する損傷を回避すると共に、格別な補強を要することな
く、既存フレームの耐震性能を確保することができる。

【００７９】請求項２，請求項10では脚部プレートと頭
部プレートを柱中に定着されるアンカー体を用いて柱に
固定し、請求項３，請求項11では柱を挟んで対向する脚
部プレート間と頭部プレート間に柱を貫通する引張材を
挿通させることで、ブレースからの引張力の水平成分が
大きく、脚部プレートと頭部プレートが柱から分離しよ
うとする力を受ける場合にも、引張力をそれぞれアンカ
ー体と引張材を通じて柱に負担させることができるた
め、脚部プレートと頭部プレートの柱からの分離を回避
することができる。

【００８０】請求項４，請求項12では脚部プレートと頭
部プレートを共に柱を包囲して組み立てるため、柱に対
する損傷が回避されると共に、柱を包囲することでその
コンクリートを拘束し、耐力を高める効果がある。

【００８１】特に請求項４、請求項12において対向する
脚部プレート間と頭部プレート間に引張材を架設する場
合には、脚部プレートや頭部プレートに作用する柱から
分離しようとする力に対して引張材が抵抗するため、ブ
レースからの引張力の水平成分が大きい場合にも周回す
る脚部プレートや頭部プレートによるコンクリートの拘
束効果とそれによる耐力上昇の効果を維持することがで
きる。

【００８２】請求項５〜請求項７では耐震補強すべきフ
レームを構成する下階側の梁に接続するスラブの天端面
と、上階側の梁の下端面の少なくともいずれか一方に梁
用ガセットプレートを固定し、いずれかの梁用ガセット
プレートと、バンドプレートとの間にブレースを架設す
るため、フレーム内にドアを設置することができる等、
フレームを耐震補強しながら、使用上の自由度を高める
ことができる。

【００８３】請求項８では架構の変形時に減衰力を発生
しながら、水平力に抵抗する形式の、ブレース本体にダ
ンパーを組み込んだブレース型ダンパーを使用すること
で、ブレースの抵抗力が緩和されて柱に伝達されるた
め、柱への過大な荷重の作用を回避することができ、併
せて地震時のエネルギを吸収し、架構の揺れを早期に抑
えることができる。

【００８４】請求項９において脚部プレートと頭部プレ
ートを共に柱を包囲して組み立てる請求項12では柱の、
梁との接合部を挟んだ脚部と頭部で対となり、柱を包囲
し、一定の高さを持つ脚部バンドプレートと頭部バンド
プレートを引張材によって互いに連結するため、ブレー
スの軸方向力を柱に分散させて伝達することができ、躯
体に対する応力の集中を回避することができる。

【００８５】請求項13では脚部プレートと頭部プレート
の内周面を凹凸面に形成し、バンドプレートの内周面と
柱の表面との間に充填材を充填するため、脚部プレート
と頭部プレートの内周面と柱の外周面との間で摩擦力や
せん断力を伝達することができ、脚部プレートと頭部プ
レートの滑りを防止し、ブレースからの力の鉛直成分の
一部を脚部プレートと頭部プレートから柱に伝達するこ
とができる。

【００８６】請求項14では脚部プレートのダイヤフラム
と頭部プレートのダイヤフラムとの間に受け部材を設置
するため、下階側の梁に接続するスラブの天端面と、上
階側の梁の下端面の少なくともいずれか一方の任意の位
置に梁用ガセットプレートを固定することができ、フレ
ームの使用上の自由度を高めながら、耐震補強に対応す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】架構内へのブレースの架設状況を示した透視図
である。

【図２】柱・梁接合部位置における脚部バンドプレート
とブレースとの取合いを示した透視図である。

【図３】スラブの下に位置する頭部バンドプレートとブ
レースとの取合いを示した透視図である。

【図４】柱とバンドプレートの関係を示した平面図であ
る。

【図５】図４のｘ−ｘ線断面図である。

【図６】(a) は梁の中間部位置における梁用ガセットプ
レートの突設例を示した平面図(b) は(a) の断面図であ
る。

【図７】バンドプレートのガセットプレートと梁用ガセ
ットプレートを用いてブレースを架設した様子を示した
立面図である。

【図８】(a) は脚部プレート（頭部プレート）をバンド
プレートとして組み立てた場合に、一方向に対向する脚
部プレート（頭部プレート）間に引張材を挿通させた場
合を示した横断面図、(b)は(a) の立面図である。

【図９】(a) は脚部プレート（頭部プレート）をバンド
プレートとして組み立てた場合に、二方向に対向する脚
部プレート（頭部プレート）間に引張材を挿通させた場
合を示した横断面図、(b)は(a) の立面図である。

【図１０】図８において引張材に代え、アンカー体を用
いて脚部プレート（頭部プレート）を柱に固定した場合
を示した横断面図である。

【図１１】(a) は脚部プレート（頭部プレート）を単独
で対向させて配置した場合に、一方向に対向する脚部プ
レート（頭部プレート）間に引張材を挿通させた場合を
示した横断面図、(b)は(a) の立面図である。

【図１２】(a) は脚部プレート（頭部プレート）を単独
で対向させて配置した場合に、二方向に対向する脚部プ
レート（頭部プレート）間に引張材を挿通させた場合を
示した横断面図、(b)は(a) の立面図である。

【図１３】脚部プレート（頭部プレート）を単独で対向
させて配置した場合に、アンカー体を用いて脚部プレー
ト（頭部プレート）を柱に固定した場合を示した横断面
図である。

【図１４】空洞の円柱状部分の形成状況を示した立面図
である。

【図１５】空洞の奥側の部分の形成状況を示した立面図
である。

【図１６】梁用ガセットプレートが突設されるプレート
の梁への固定例を示した斜視図である。

【図１７】図16の縦断面図である。

【符号の説明】

１……柱、２……梁、３……スラブ、４……ブレース、
41……本体、42……ダンパー、43……ブラケット、44…
…ピン、５……脚部バンドプレート、51……脚部プレー
ト、5a……フランジ、5b……リブプレート、5c……凹凸
面、６……頭部バンドプレート、61……頭部プレート、
6a……フランジ、6b……リブプレート、6c……凹凸面、
51，61……プレート、52，62……引張材、53，63……ナ
ット、54，64……アンカー体、７……ガセットプレー
ト、８，９……ダイヤフラム、10……引張材、11……充
填材、12……梁用ガセットプレート、13……鉄骨部材、
13ａ……フランジ、13ｂ……ウェブ、14……ボルト、15
……受け部材、16……ボルト、17……スペーサ、18……
プレート、19……ボルト、20……間柱、21……間仕切り
壁、1a……（柱の）空洞、2a……（梁の）空洞、2b……
上端主筋、18ａ……アンカー体、Ａ……切削刃、Ｂ……
コアチューブ、Ｃ……切削刃、Ｄ……ビット、D1……
軸、Ｅ……支持部材、Ｆ……駆動装置、F1……駆動軸、
Ｇ……アタッチメント。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既存の鉄筋コンクリート造架構におい
   て、耐震補強すべきフレームを構成する一方の柱の脚部
   と他方の柱の頭部に、表面側にガセットプレートを有す
   る脚部プレートと頭部プレートをそれぞれ固定し、脚部
   プレートと頭部プレート間にブレースを架設し、その両
   端部を各ガセットプレートに連結する既存建物の耐震補
   強方法。
2. 【請求項２】 脚部プレートと頭部プレートを柱中に定
   着されるアンカー体を用いて柱に固定する請求項１記載
   の既存建物の耐震補強方法。
3. 【請求項３】 脚部プレートと頭部プレートを柱を挟ん
   で少なくとも一方向に対向させて配置し、対向する脚部
   プレート間と頭部プレート間に柱を貫通する引張材を挿
   通させて脚部プレートと頭部プレートを柱に固定する請
   求項１記載の既存建物の耐震補強方法。
4. 【請求項４】 脚部プレートと頭部プレートを共に柱を
   包囲して組み立てる請求項１乃至請求項３のいずれかに
   記載の既存建物の耐震補強方法。
5. 【請求項５】 耐震補強すべきフレームを構成する下階
   側の梁に接続するスラブの天端面と、上階側の梁の下端
   面の少なくともいずれか一方に梁用ガセットプレートを
   固定し、いずれかの梁用ガセットプレートと、脚部プレ
   ート、もしくは頭部プレートとの間にブレースを架設
   し、その両端部を各ガセットプレートに連結する請求項
   １乃至請求項４のいずれかに記載の既存建物の耐震補強
   方法。
6. 【請求項６】 梁の両側に鉄骨部材を架設し、その鉄骨
   部材の上部フランジに、スラブを貫通するボルトを介し
   て連結されるプレートにスラブ天端面の梁用ガセットプ
   レートを突設する請求項５記載の既存建物の耐震補強方
   法。
7. 【請求項７】 梁の両側に鉄骨部材を架設し、その鉄骨
   部材の下部フランジに、両者間に跨って連結されるプレ
   ートに梁下端面の梁用ガセットプレートを突設する請求
   項５記載の既存建物の耐震補強方法。
8. 【請求項８】 ブレースはブレース本体にダンパーを組
   み込んだブレース型ダンパーである請求項１乃至請求項
   ７のいずれかに記載の既存建物の耐震補強方法。
9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載
   の耐震補強方法に使用されるブレースの取付装置であ
   り、柱の脚部に固定され、表面にガセットプレートが突
   設されると共に、下面にダイヤフラムが接合された脚部
   プレートと、柱の頭部に固定され、表面にガセットプレ
   ートが突設されると共に、上面にダイヤフラムが接合さ
   れた頭部プレートと、脚部プレート及び頭部プレートの
   各ダイヤフラムとスラブを貫通し、両ダイヤフラムを互
   いに連結する引張材から構成される耐震補強用ブレース
   の取付装置。
10. 【請求項１０】 脚部プレートと頭部プレートは柱中に
    定着されるアンカー体を用いて柱に固定される請求項９
    記載の耐震補強用ブレースの取付装置。
11. 【請求項１１】 脚部プレートと頭部プレートは柱を挟
    んで少なくとも一方向に対向して配置され、対向する脚
    部プレート間と頭部プレート間に柱を貫通する引張材が
    挿通して脚部プレートと頭部プレートが柱に固定される
    請求項９記載の耐震補強用ブレースの取付装置。
12. 【請求項１２】 脚部プレートと頭部プレートは共に柱
    を包囲して組み立てられる請求項11記載の耐震補強用ブ
    レースの取付装置。
13. 【請求項１３】 脚部プレートと頭部プレートの内周面
    は凹凸面に形成されており、脚部プレート及び頭部プレ
    ートの内周面と柱の表面との間に充填材が充填されてい
    る請求項９乃至請求項12のいずれかに記載の耐震補強用
    ブレースの取付装置。
14. 【請求項１４】 脚部プレートのダイヤフラムと、頭部
    プレートのダイヤフラムとの間に、梁の両側に架設され
    る鉄骨部材が接続される受け部材が設置されている請求
    項９乃至請求項13のいずれかに記載の耐震補強用ブレー
    スの取付装置。