JP6804737B2 - 既存建物の水平抵抗構造及び既存建物の水平抵抗構造の構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、既存建物の水平抵抗構造及び既存建物の水平抵抗構造の構築方法に関するものである。

従来から、既存建物の基礎や中間階に免震層を設けて免震化する免震レトロフィット工事が行われている。例えば、既存建物の基礎の直下の地盤を掘削し、仮設の鋼管杭を複数打設して、鋼管杭で既存建物を仮支持しつつ、基礎の直下に免震装置を順次設置する施工方法が知られている（特許文献１参照）。

免震化の工事中には、地盤を掘削しているため、既存建物と地盤との間の摩擦による水平抵抗力が減少する。地震対策上、既存建物を基礎固定状態とする必要があり、隣り合う免震装置の間に一対のブレースをＸ状に設置して、水平抵抗力を確保していることがある。

具体的には、免震装置の下部には下部基礎が設けられ、免震装置の上部には上部基礎が設けられている。隣り合う免震装置の間において、第一のブレースは、一端が一方の免震基礎の上部基礎にコンクリートを介して固定され、他端に油圧ジャッキが固定され、油圧ジャッキがコンクリートを介して他方の免震基礎の下部基礎に固定されている。ブレースの他端には油圧ジャッキが設けられる構成であり、ブレースからの引張力には抗することができないため、さらに第二のブレースを設置している。第二のブレースは、一端に油圧ジャッキが固定され、油圧ジャッキがコンクリートを介して一方の免震基礎の下部基礎に固定され、他端が他方の免震基礎の上部基礎にコンクリートを介して固定されている。

特開２０１６−１１５２０号公報

しかしながら、免震装置の間は、掘削した土砂の搬出や、免震装置等の工事資材の搬入等の搬入搬出の経路となるものの、上記のように、一対のブレース材が設置されると、免震装置の間の空間が閉塞され、搬入搬出の妨げとなってしまうという問題点がある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、工事資材等の搬入搬出の妨げとならない既存建物の水平抵抗構造及び既存建物の水平抵抗構造の構築方法を提供する。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る既存建物の水平抵抗構造は、既存建物の直下に免震装置を設置する際に、前記既存建物を支持する水平抵抗構造であって、前記免震装置の近傍に配置され、地盤に支持され上方に延びる下側杭と、前記下側杭と水平方向に離間して配置され、前記既存建物に支持され下方に延びる上側杭と、前記下側杭が内部に配置された下側接合鋼管と、
前記上側杭が内部に配置された上側接合鋼管と、前記下側接合鋼管及び前記上側接合鋼管の内部にそれぞれ充填されたモルタルと、前記下側接合鋼管と前記上側接合鋼管とを連結するブレース材と、を備えることを特徴とする。

このように構成された既存建物の水平抵抗構造では、下側杭の外部及び下側杭と水平方向に離間して配置された上側杭の外部には、それぞれ下側接合鋼管及び上側接合鋼管が配置されている。下側接合鋼管及び上側接合鋼管の内部には、モルタルが充填されている。下側接合鋼管と上側接合鋼管とはブレース材で連結されている。よって、地盤に支持され上方に延びる下側杭と既存建物に支持され下方に延びる上側杭とがブレース材、下側接合鋼管、上側接合鋼管及び硬化したモルタルにより連結されるため、工事中に地震が生じても、引張力及び圧縮力に抗することができる。
下側杭と上側杭との間には一のブレース材で連結する構成であり、隣り合う免震装置間等や下側杭及び上側杭の間には空間が確保されいため、工事資材等の搬入搬出の妨げとならない。

また、本発明に係る既存建物の水平抵抗構造は、前記上側接合鋼管及び前記下側接合鋼管の内面には、内方に向かって突出する内向き突出部が上下方向に離間して設けられ、前記下側杭及び前記上側杭の外面には、外方に向かって突出する外向き突出部が上下方向に離間して設けられていることが好ましい。

このように構成された既存建物の水平抵抗構造では、上側接合鋼管及び下側接合鋼管の内面には、内方に向かって突出する内向き突出部が上下方向に離間して設けられ、下側杭及び上側杭の外面には、外方に向かって突出する外向き突出部が上下方向に離間して設けられている。よって、工事中に地震が生じても、引張力及び圧縮力の鉛直成分は、上下方向に離間した内向き突出部と外向き突出部との間に生じる圧縮ストラットにより伝達されるため、引張力及び圧縮力に確実に抗することができる。

また、本発明に係る既存建物の水平抵抗構造は、前記下側接合鋼管及び前記上側接合鋼管には、前記ブレース材側に向かって延びる固定部が設けられていてもよい。

このように構成された既存建物の水平抵抗構造では、下側接合鋼管及び上側接合鋼管にはブレース材側に向かって延びる固定部が設けられているため、ブレース材を下側接合鋼管及び上側接合鋼管に固定する際の施工性が良い。

また、本発明に係る既存建物の水平抵抗構造の構築方法は、既存建物の直下に免震装置を設置する際に、前記既存建物を支持する既存建物の水平抵抗構造の構築方法であって、前記既存建物の直下を掘削する掘削工程と、該掘削工程で形成した掘削空間に面した地盤に下側杭を複数打設する下側杭打設工程と、前記既存建物に上側杭を複数設置する上側杭設置工程と、前記下側杭の上端部にジャッキを設置して、該ジャッキで前記下側杭と対向する前記上側杭の下端部を支持させるジャッキ設置工程と、前記掘削空間における前記下側杭及び前記上側杭の近傍に、免震装置を設置する免震装置設置工程と、前記ジャッキをダウンして、前記免震装置で前記既存建物を支持させる免震装置支持工程と、前記上側杭及び該上側杭と隣り合う前記下側杭の外周に、前記上側杭の外面及び前記下側杭の外面と離間して上側接合鋼管及び下側接合鋼管を設置する接合鋼管設置工程と、前記上側杭の外周に設置された前記上側接合鋼管と前記下側杭の外周に設置された前記下側接合鋼管とをブレース材で連結するブレース材固定工程と、前記上側接合鋼管及び前記下側接合鋼管の内部にモルタルを充填するモルタル充填工程と、を備えることを特徴とする。

このように構成された既存建物の水平抵抗構造の構築方法では、下側杭の外部及び下側杭と水平方向に離間して配置された上側杭の外部には、それぞれ下側接合鋼管及び上側接合鋼管が配置されている。下側接合鋼管及び上側接合鋼管の内部には、モルタルが充填されている。下側杭と上側杭とはブレース材で連結されている。よって、地盤に支持され上方に延びる下側杭と既存建物に支持され下方に延びる上側杭とがブレース材、下側接合鋼管、上側接合鋼管及び硬化したモルタルにより連結され、工事中に地震が生じても、引張力及び圧縮力に抗することができる。
下側杭と上側杭との間には一のブレース材で連結する構成であり、隣り合う免震装置間等や下側杭及び上側杭の間には空間が確保されいため、工事資材等の搬入搬出の妨げとならない。

本発明に係る既存建物の水平抵抗構造及び既存建物の水平抵抗構造の構築方法によれば、工事資材等の搬入搬出の妨げとならない。

本発明の一実施形態に係る既存建物の水平抵抗構造を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る既存建物において、水平抵抗構造の配置を示す図である。 図１の要部（下側）拡大図である。 図１の要部（上側）拡大図である。 図４の水平断面図である。 本発明の一実施形態に係る既存建物の水平抵抗構造において、（ａ）ブレース材から圧縮力が作用する場合の応力伝達機構を示す図であり、（ｂ）ブレース材から引張力が作用する場合の応力伝達機構を示す図である。 本発明の一実施形態に係る既存建物の水平抵抗構造の構築方法を示す図であり、（ａ）接合鋼管設置工程を示し、（ｂ）（ａ）の後工程を示し、（ｃ）ブレース材固定工程と示し、（ｄ）モルタル充填工程を示し、（ｅ）（ｄ）の後工程を示している。 本発明の一実施形態の変形例に係る既存建物の水平抵抗構造の要部（上側）拡大図である。 図８に示す既存建物の水平抵抗構造の水平断面図である。

本発明の一実施形態に係る既存建物の水平抵抗構造及び既存建物の水平抵抗構造の構築方法について、図面を用いて説明する。
まず、既存建物の水平抵抗構造について説明する。既存建物の水平抵抗構造は、既存建物の礎盤（基礎）の直下の地盤を掘削して免震装置を設置する例えば免震レトロフィット工事中に採用されるものである。
図１は、本発明の一実施形態に係る既存建物の水平抵抗構造を示す正面図である。図１において、上側接合鋼管及び下側接合鋼管の内部を一部断面図として示している。
図１に示すように、既存建物Ａでは、礎盤Ｂから下方に掘削され、地盤（不図示）に沿ってマットスラブＤが設置され、礎盤Ｂの下面に沿って補強スラブＥが設置されている。

既存建物Ａの水平抵抗構造１００は、下側杭１と、上側杭２と、下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂと、下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂの内部に充填されたモルタル４Ａ，４Ｂと、ブレース材５と、を備えている。

既存建物Ａの水平抵抗構造１００は、既存建物Ａの下方において、免震装置９の近傍に設置されている。
図２は、既存建物Ａの水平抵抗構造１００を示す図である。
図２に示すように、ブレース材５の設置箇所が水平抵抗構造１００の設置箇所に相当する。

図１及び図２に示すように、下側杭１は、マットスラブＤ及び地盤に、水平方向に離間して複数設置（打設）されている。換言すると、下側杭１は、マットスラブＤを貫通して、下端が地盤（不図示）にまで到達し、上端１ｕ（図３参照）がマットスラブＤから上方に突出している。下側杭１は、複数の鋼管が接続されて構成されていてもよい。本実施形態では、下側杭１は、例えば直径４５７.２ｍｍ、厚さ１２.７ｍｍ程度の円形鋼管（円筒状の鋼管）が不図示の機械式継手等で接続されている。

図３は、図１の要部（下側）拡大図である。
図３に示すように、下側杭１の外面１ｅには、詳細については後述する下側接合鋼管３Ａの上端３ｕ及び下端３ｂの高さ位置近傍（本実施形態では、上端３ｕよりわずかに下方位置及び下端３ｂよりもわずかに上方位置）に、径方向外側に向かって突出し、平面視環状に形成されたリブ（外向き突出部）１２，１３が形成されている。

下側杭１の上端１ｕには、支持板１１が設けられている。本実施形態では、支持板１１は、例えば厚さ１２ｍｍ程度で形成されている。

図１に示すように、上側杭２は、下側杭１の鉛直上方に対向配置されている。換言すると、上側杭２は、補強スラブＥを貫通して、下端２ｂ（図４参照）が補強スラブＥから下方に突出している。本実施形態では、上側杭２は、例えば直径４５７.２ｍｍ、厚さ１２.７ｍｍ程度の円形鋼管が採用されている。なお、下側杭１及び上側杭２は、円形鋼管に限られず、角管等であってもよい。

図４は、図１の要部（上側）拡大図である。
図４に示すように、上側杭２の外面２ｅには、詳細については後述する上側接合鋼管３Ｂの上端３ｕの高さ位置近傍（本実施形態では、上端３ｕよりわずかに下方位置）に、径方向外側に向かって突出し、平面視環状に形成されたリブ（外向き突出部）２６が形成されている。

上側杭２の下端２ｂには、支持板２１が設けられている。本実施形態では、支持板２１は、例えば厚さ１２ｍｍ程度で形成されている。上側杭２に設けられた支持板２１は、平面視円状をなし、上側杭２よりも径が大きい。換言すると、支持板２１の端部（外向き突出部）２１ｅは、上側杭２の外面２ｅよりも径方向の外側に突出している。本実施形態では、支持板２１は、上側杭２よりも半径１０ｍｍ大きい円状をなしている。

図１に示すように、下側杭１の支持板１１と上側杭２の支持板２１との間は、後述する仮受ジャッキが設置できる間隔（約３００ｍｍ）以上空けておけばよい。上側杭２の上端２ｕには、礎盤Ｂと固定される固定部２２が設けられている。

図３及び図４に示すように、下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂは、平面視において、下側杭１及び上側杭２よりも大きく形成されている。本実施形態では、下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂは、例えば直径５５８．８ｍｍ、厚さ１２.７ｍｍ、長さ８５０ｍｍ程度の円形鋼管が採用されている。なお、下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂは、円形鋼管に限られず、角管であってもよい。また、一対の半円状の鋼管を上側杭２及び下側杭１の平面視一方側及び他方側で挟んで、互いに接合して円形鋼管とする構成であってもよい。

図３に示すように、下側接合鋼管３Ａは、マットスラブＤに設置されている。下側接合鋼管３Ａは、上下方向に、下側杭１の直径程度の長さ分重なっていることが好ましい。

図４に示すように、上側接合鋼管３Ｂは、下端３ｂが上側杭２の支持板２１と同じ高さ位置になるように配置されている。上側接合鋼管３Ｂは、上下方向に、上側杭２の直径程度の長さ分重なっていることが好ましい。

図３及び図４に示すように、下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂは、それぞれ下側杭１及び上側杭２と同心円状に配置されていることが好ましい。下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂの直径は、下側杭１及び上側杭２の直径よりも５０〜１００ｍｍ程度大きいことが好ましい。詳細については後述するが、下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂと下側杭１及び上側杭２との隙間からモルタル４Ａ，４Ｂを注入するため、下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂの内面３ｉと下側杭１及び上側杭２の外面１ｅ，２ｅとの間の隙間は、１０ｍｍ以上あることが好ましい。

図３及び図４に示すように、下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂの内面３ｉにおいて、上端部及び下端部には、径方向内側に向かって突出し、平面視環状に形成されたリブ（内向き突出部）３１，３２が形成されている。本実施形態では、リブ３１は下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂの上端３ｕからわずかに下方に位置し、リブ３２は下端３ｂからわずかの上方に位置している。本実施形態では、リブ３１，３２は、下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂの内面３ｉから径方向の内側に６ｍｍ程度突出している。

図５は、図４の水平断面図である。
図４及び図５に示すように、上側接合鋼管３Ｂには、上端部及び上下方向の中間部に外ダイアフラム（固定部）３１Ｂが設けられている。外ダイアフラム３１Ｂは、上側接合鋼管３Ｂの外面に平面視環状に形成されている。外ダイアフラム３１Ｂには、径方向外側に延びる延出部（固定部）３２Ｂが設けられている。本実施形態では、延出部３２ＢはＨ形鋼で形成されている。延出部３２Ｂの端部には、エンドプレート３３Ｂが設けられている。エンドプレート３３Ｂは、上方から下方に向かうにしたがって次第に上側接合鋼管３Ｂに近接する方向に沿って配置されている。

図３に示すように、下側接合鋼管３Ａには、上端部及び上下方向の中間部に外ダイアフラム（固定部）３１Ａが設けられている。外ダイアフラム３１Ａは、下側接合鋼管３Ａの外面に平面視環状に形成されている。外ダイアフラム３１Ａには、径方向外側に延びる延出部（固定部）３２Ａが設けられている。本実施形態では、延出部３２ＡはＨ形鋼で形成されている。延出部３２Ａの端部には、エンドプレート３３Ａが設けられている。エンドプレート３３Ａは、下方から上方に向かうにしたがって次第に下側接合鋼管３Ａに近接する方向に沿って配置されている。

図３に示すように、モルタル４Ａは、下側接合鋼管３Ａの内部に充填されている。換言すると、下側接合鋼管３Ａの内面３ｉと下側杭１の外面１ｅとの間は、モルタル４Ａで充填されている。

図４に示すように、モルタル４Ｂは、上側接合鋼管３Ｂの内部に充填されている。換言すると、上側接合鋼管３Ｂの内面３ｉと上側杭２の外面２ｅとの間は、モルタル４Ｂで充填されている。

図１、図３及び図４に示すように、ブレース材５は、下側接合鋼管３Ａと上側接合鋼管３Ｂとを連結している。本実施形態では、ブレース材５は、Ｈ形鋼で形成されている。ブレース材の両端には、エンドプレート５ａ，５ｂが設けられている。

図３に示すように、下側のエンドプレート５ａは、下側接合鋼管３Ａのエンドプレート３３Ａとボルト５１で締結されている。図４に示すように、上側のエンドプレート５ｂは、上側接合鋼管３Ｂのエンドプレート３３Ｂとボルト５１で締結されている。

図６は、既存建物Ａの水平抵抗構造１００において、（ａ）ブレース材から圧縮力が作用する場合の応力伝達機構を示す図であり、（ｂ）ブレース材から引張力が作用する場合の応力伝達機構を示す図である。
上記の既存建物Ａの水平抵抗構造１００では、図６（ａ），（ｂ）に示すように、工事中の地震時に、ブレース材５から圧縮力及び引張力が作用すると、圧縮力及び引張力の水平成分は、上側杭２、モルタル４Ｂ及び上側接合鋼管３Ｂの直接支圧により伝達される。下側においても同様に、圧縮力及び引張力の水平成分は、下側杭１、モルタル４Ａ及び下側接合鋼管３Ａの直接支圧により伝達される。

図６（ａ）に示すように、圧縮力の鉛直成分は、上側杭２のリブ２６と上側接合鋼管３Ｂのリブ３２との間に生じる圧縮ストラットにより伝達される。下側では、下側杭１のリブ１３と下側接合鋼管３Ａのリブ３１との間に生じる圧縮ストラットにより伝達される。

図６（ｂ）に示すように、引張力の鉛直成分は、上側杭２の支持板２１の端部２１ｅと上側接合鋼管３Ｂのリブ３１との間に生じる圧縮ストラットにより伝達される。下側では、下側杭１のリブ１２と下側接合鋼管３Ａのリブ３２との間に生じる圧縮ストラットにより伝達される。

次に、既存建物Ａの水平抵抗構造１００の構築方法について説明する。
図７は、既存建物Ａの水平抵抗構造１００の構築方法を示す図であり、（ａ）接合鋼管設置工程を示し、（ｂ）（ａ）の後工程を示し、（ｃ）ブレース材固定工程と示し、（ｄ）モルタル充填工程を示し、（ｅ）（ｄ）の後工程を示している。図７において、免震装置９の図示を省略している。
図７（ａ）に示すように、既存建物Ａの外周を掘削して切梁（不図示）を設置した後に、既存建物Ａの直下を掘削する（掘削工程）。既存建物Ａの礎盤Ｂの下方に掘削空間Ｗを形成する。

次に、下側杭打設工程を行う。
既存建物Ａの柱の直下近傍等所望の箇所において、水平方向に離間して一対の下側杭１を圧入する。礎盤Ｂの下面（既存建物Ａの底面）に油圧ジャッキ（不図示）を設置して、油圧ジャッキにより下側杭１を地盤に圧入する。

次に、上側杭設置工程を行う。
下側杭１の圧入が進むと、礎盤Ｂの下面において、下側杭１と対向する位置に上側杭２を設置する。

次に、ジャッキ設置工程を行う。
下側杭１の支持板１１（図１参照）上に仮受ジャッキ（不図示）を設置して、仮受ジャッキで上側杭２の支持板２１を仮支持させる。

次に、免震装置設置工程を行う。
地盤に沿って、マットスラブＤを設置する。また、礎盤Ｂの下面に沿って、補強スラブＥが設置する。図１に示すように、下側杭１及び上側杭２の近傍において、マットスラブＤ上に下部基礎９１を設け、下部基礎上に免震装置９を設置し、免震装置９上に上部基礎９２を設ける。

次に、免震装置支持工程、及びジャッキ撤去工程を行う。
仮受ジャッキ６をダウンして、免震装置９で既存建物Ａを支持させる。

次に、接合鋼管設置工程を行う。
図７（ａ）に示すように、下側杭１の下部を覆うように、下側接合鋼管３Ａを設置する。下側接合鋼管３Ａは、マットスラブＤ上に載置する。

下側杭１と水平方向に離間して配置された上側杭２の下部を覆うように、上側接合鋼管３Ｂを設置する。下側杭１に仮受ジャッキ６２を設置し、仮受ジャッキ６２で型枠６１に載せた上側接合鋼管３Ｂを支持する。なお、上記のジャッキ設置工程の際に、予め上側杭２の外周に上側接合鋼管３Ｂを設置しておいて、ジャッキ設置工程で使用した仮受ジャッキをそのまま接合鋼管設置工程で使用してもよい。
なお、平面視において、下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂの大きさが上側杭２及び下側杭１よりも大きくない場合には、下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂの内部に上側杭２及び下側杭１が配置できるまで、上側杭２及び下側杭１の外周を切断してもよい。

次に、ブレース材固定工程を行う。
図７（ｂ）に示すように、下側杭１が内挿された下側接合鋼管３Ａと上側杭２が内挿された上側接合鋼管３Ｂとの間に、ブレース材５を設置する。この際に、下側接合鋼管３Ａと下側杭１とが平面視で偏心していたり、上側接合鋼管３Ｂと上側杭２とが平面視で偏心していたりしてもよい。

図３、図４及び図７（ｃ）に示すように、ブレース材５の両端部を下側接合鋼管３Ａ及び下側接合鋼管３Ａに固定する。詳細には、ブレース材５のエンドプレート５ａと下側接合鋼管３Ａに設けられたエンドプレート３３Ａとをボルト５１で締結し、ブレース材５のエンドプレート５ｂと上側接合鋼管３Ｂに設けられたエンドプレート３３Ｂとをボルト５１で締結する。

次に、モルタル充填工程を行う。
図７（ｄ）に示すように、下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂの内部にモルタル４Ａ，４Ｂを充填する。図３及び図４に示すように、下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂの上端において、下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂの内面３ｉと下側杭１及び上側杭２の外面１ｅ，２ｅとの間の隙間からモルタル４Ａ，４Ｂを注入する。図７（ｅ）に示すように、モルタル４Ａ，４Ｂが硬化したら、型枠６１及び仮受ジャッキ６２を撤去する。
全ての設置予定箇所に免震装置９を設置した後には、ブレース材５、下側接合鋼管３Ａ、上側接合鋼管３Ｂを撤去して、下側杭１及び上側杭２を切断する。

このように構成された既存建物Ａの水平抵抗構造１００及び既存建物Ａの水平抵抗構造１００の構築方法では、下側杭１ の外部及び下側杭１ と水平方向に離間して配置された上側杭２の外部には、それぞれ下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂが配置されている。下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂの内部には、モルタル４Ａ，４Ｂが充填されている。下側接合鋼管３Ａと上側接合鋼管３Ｂとはブレース材５で連結されている。よって、地盤に支持され上方に延びる下側杭１ と既存建物Ａに支持され下方に延びる上側杭２とがブレース材５、下側接合鋼管３Ａ、上側接合鋼管３Ｂ及び硬化したモルタル４Ａ，４Ｂにより連結され、工事中に地震が生じても、引張力及び圧縮力に抗することができる。

下側杭１と上側杭２との間には一のブレース材５で連結する構成であり、隣り合う免震装置間等や下側杭１及び上側杭２の間には空間が確保されいため、工事資材等の搬入搬出の妨げとならない。

また、上側接合鋼管３Ｂ及び下側接合鋼管３Ａの内面３ｉには、内方に向かって突出するリブ３１，３２が上下方向に離間して設けられている。下側杭１の外面１ｅには、外方に向かって突出するリブ１２，１３が上下方向に離間して設けられている。上側杭２の下端に設けられた支持板２１の端部２１ｅは、上側杭２の外面２ｅよりも外方に向かって突出している。上側杭２の外面２ｅには、外方に向かって突出するリブ２６が設けられ、リブ２６は、上側接合鋼管３Ｂの上端３ｕの高さ位置近傍に配置されている。よって、工事中に地震が生じても、圧縮力の鉛直成分は、上側杭２のリブ２６と上側接合鋼管３Ｂのリブ３２との間に生じる圧縮ストラットにより伝達され、下側杭１のリブ１３と下側接合鋼管３Ａのリブ３１との間に生じる圧縮ストラットにより伝達される。引張力の鉛直成分は、上側杭２の支持板２１の端部２１ｅと上側接合鋼管３Ｂのリブ３１との間に生じる圧縮ストラットにより伝達され、下側杭１のリブ１２と下側接合鋼管３Ａのリブ３２との間に生じる圧縮ストラットにより伝達される。よって、引張力及び圧縮力に確実に抗することができる。

また、下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂにはブレース材５側に向かって延びる外ダイアフラム３１Ａ，３１Ｂ及び延出部３２Ａ，３２Ｂが設けられているため、ブレース材５を下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂに固定する際の施工性が良い。

また、従来のように、ブレース材の一端に油圧ジャッキが設けられる構成では、ブレース材からの圧縮力には抗することができるが引張力には抗することができないため、一対のブレース材をＸ状に配置する必要があった。本発明では、一のブレース材で圧縮力及び引張力に抗することができるため、ブレース材の本数を半数に削減することができる。

また、従来にように、ブレース材を免震装置の上下に設けた上部基礎及び下部基礎に支持させる構成では、工事中に地震が発生すると、新設された上部基礎及び下部基礎が損傷する可能性がある。本発明では、ブレース材５は上側接合鋼管３Ｂ及び下側接合鋼管３Ａに支持される構成であるため、上部基礎９２及び下部基礎９１が損傷することがない。

また、ブレース材５の製造設計誤差や、下側杭１及び上側杭２の設置位置の誤差等を、下側接合鋼管３Ａ及び上側接合鋼管３Ｂの設置位置で調整することができる。

なお、上述した実施の形態において示した組立手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、図８及び図９に示す変形例のように、上側接合鋼管３Ｂの延出部３２Ｂとブレース材５とを跨るようにガセットプレート６６を配置して、ガセットプレート６６を延出部３２Ｂ及びブレース材５にボルト６７で締結する構成であってもよい。

１…下側杭
２…上側杭
３Ａ…下側接合鋼管
３Ｂ…上側接合鋼管
４Ａ，４Ｂ…モルタル
５…ブレース材
９…免震装置
１１…支持板
１２，１３，２６…リブ（外向き突出部）
２１…支持板
２１ｅ…支持板の端部（外向き突出部）
２２…固定部
３１，３２…リブ（内向き突出部）
３１Ａ，３１Ｂ…外ダイアフラム（固定部）
３２Ａ，３２Ｂ…延出部（固定部）
１００…水平抵抗構造
Ａ…既存建物
Ｂ…礎盤
Ｄ…マットスラブ
Ｅ…補強スラブ
Ｗ…掘削空間

Claims (4)

1. 既存建物の直下に免震装置を設置する際に、前記既存建物を支持する水平抵抗構造であって、
   前記免震装置の近傍に配置され、地盤に支持され上方に延びる下側杭と、
   前記下側杭と水平方向に離間して配置され、前記既存建物に支持され下方に延びる上側杭と、
   前記下側杭が内部に配置された下側接合鋼管と、
   前記上側杭が内部に配置された上側接合鋼管と、
   前記下側接合鋼管及び前記上側接合鋼管の内部にそれぞれ充填されたモルタルと、
   前記下側接合鋼管と前記上側接合鋼管とを連結するブレース材と、を備えることを特徴とする既存建物の水平抵抗構造。
2. 前記上側接合鋼管及び前記下側接合鋼管の内面には、内方に向かって突出する内向き突出部が上下方向に離間して設けられ、
   前記下側杭及び前記上側杭の外面には、外方に向かって突出する外向き突出部が上下方向に離間して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の既存建物の水平抵抗構造。
3. 前記下側接合鋼管及び前記上側接合鋼管には、前記ブレース材側に向かって延びる固定部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の既存建物の水平抵抗構造。
4. 既存建物の直下に免震装置を設置する際に、前記既存建物を支持する既存建物の水平抵抗構造の構築方法であって、
   前記既存建物の直下を掘削する掘削工程と、
   該掘削工程で形成した掘削空間に面した地盤に下側杭を複数打設する下側杭打設工程と、
   前記既存建物に上側杭を複数設置する上側杭設置工程と、
   前記下側杭の上端部にジャッキを設置して、該ジャッキで前記下側杭と対向する前記上側杭の下端部を支持させるジャッキ設置工程と、
   前記掘削空間における前記下側杭及び前記上側杭の近傍に、免震装置を設置する免震装置設置工程と、
   前記ジャッキをダウンして、前記免震装置で前記既存建物を支持させる免震装置支持工程と、
   前記上側杭及び該上側杭と隣り合う前記下側杭の外周に、前記上側杭の外面及び前記下側杭の外面と離間して上側接合鋼管及び下側接合鋼管を設置する接合鋼管設置工程と、
   前記上側杭の外周に設置された前記上側接合鋼管と前記下側杭の外周に設置された前記下側接合鋼管とをブレース材で連結するブレース材固定工程と、
   前記上側接合鋼管及び前記下側接合鋼管の内部にモルタルを充填するモルタル充填工程と、を備えることを特徴とする既存建物の水平抵抗構造の構築方法。

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