【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、組積造建物の補強するための組積造建物の補強構造、および組積造建物の耐震性を向上させるための耐震改修方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、明治・大正時代に建造された洋風の煉瓦造建物を始めとする歴史的価値を有する組積造建物の「保存活用」への関心が高まっている。 その実現のためには、建物固有の文化的価値を保存することと、建物を再生して新たに活用するための改修行為とを両立させる必要がある。 多くの場合、建物の基本性能である安全性確保のためには、耐震改修が必要となり、従来においては、鉄筋コンクリートや鉄骨による補強が行われてきた。

【０００３】図５から図７は、このような耐震改修の例を示したものである。 これらのうち、図５は、煉瓦造建物１を構成する壁体２の外部に、鉄骨製の補強構造３を設けた場合の例、図６は、壁体２に沿わせて、鉄筋コンクリート壁５を設けた場合の例、図７は、煉瓦造建物１
を構成する壁体２の内部に、梁７、柱８、およびブレース９からなる鉄骨構造１０を設け、この鉄骨構造１０により、壁体２を構造的に支持させた場合の例である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に示した耐震改修によれば、壁体２が鉄骨により部分的に補強される構造となっており、鉄骨の設けられない部分においては、壁体２の強度が従前と変わりないため、この部分において、地震時に、壁体２を構成する煉瓦と目地モルタルとの間に亀裂等の損傷が発生する懸念があった。 また、この耐震改修によれば、補強構造３により煉瓦造建物１の外観が変化することとなり、特に、外観意匠に歴史的価値のある建物に対しての適用には問題があった。 さらに、この耐震改修においては、補強構造３を構成する鉄骨の建方や接合部の納まり等に問題が生じる場合があり、施工性が良好なものといえない場合があった。

【０００５】また、図６に示した耐震改修は、壁体２を全面的に補強することが可能であり、耐震安全性に優れているものの、建設当時の技術の保存という観点において問題があった。 また、このようにコンクリート壁を壁体２に沿わせて形成した場合、コンクリートの白華現象により煉瓦造建物１の外観意匠が損なわれてしまう心配があった。

【０００６】さらに、図７に示した耐震改修においては、図５に示したものと同様に、地震時にレンガと目地の間に亀裂が生じる可能性があった。 また、鉄骨構造１
０により壁体２を構造的に支持させるために、建設技術の保存という点においても問題があった。 さらに、この耐震改修においては、レンガに対して鉄骨構造１０を構成する補強材を確実に取り付けることが困難な場合があり、施工性に問題が生じることがあった。

【０００７】このような事情に鑑み、本発明においては、耐震安全性が高く、なおかつ、建物の意匠的、技術的観点からの保存を良好に行うことができ、さらに施工性にも優れた組積造建物の補強構造および耐震改修方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために本発明においては以下の手段を採用した。 請求項１記載の組積造建物の補強構造は、組積造建物を構成する壁体に、該壁体の一の端面から該一の端面と対向して位置する他の端面にかけて貫通する貫通孔が設けられ、該貫通孔には、緊張材が挿通され、前記一の端面および他の端面には、定着部材が設けられ、前記緊張材は、その両端が、これら定着部材に固定され、なおかつ、これら定着部材を緊張端として緊張力が付与された構成とされていることを特徴としている。

【０００９】この組積造建物の補強構造においては、壁体に緊張材に沿った方向の軸応力を常に作用させることができ、これにより、壁体を構成するレンガ等の構成材と目地材との間に圧縮力を作用させて、これらの間に剥離が生じることを防止することができる。

【００１０】請求項２記載の組積造建物の耐震改修方法は、組積造建物の耐震性を向上させるための耐震改修方法であって、前記組積造建物を構成する壁体の少なくとも一部を、前記壁体と交差する仮想平面をもって分断することにより、壁構成体を形成し、該壁構成体を、その形状を保持した状態で撤去する一方、該壁構成体の一の端面から該一の端面と対向する他の端面にかけて貫通するような貫通孔を形成しておき、前記貫通孔に緊張材を挿通するとともに、前記一の端面および他の端面に沿って定着部材を設け、これら定着部材を緊張端として、前記緊張材に緊張力を付与し、しかる後に、該壁構成体を用いて再び前記壁体を構成することを特徴としている。

【００１１】このような構成とされるために、この耐震改修方法によれば、壁体に対して、組積造の仕組みを生かしつつ、その外観意匠に影響を与えることなく、耐震補強を施すことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例を、図面に基づいて説明する。 なお、ここで説明する実施の形態は、煉瓦造建物１１を移設するとともに、耐震補強を施す場合の例である。

【００１３】図２は、煉瓦造建物１１を構成する壁体１
２に対して設けられた補強構造１４の概略構成を示す図である。 図中に示すように、補強構造１４は、壁体１２
の下方に設けられて壁体１２を支持する地中梁（定着部材）１５と、壁体１２の上端面１２ａに設けられた鉄骨梁（定着部材）１６と、地中梁１５および鉄骨梁１６の間に設けられて壁体１２を上下に貫通するように配置されたＰＣ鋼棒（緊張材）１８，…とを備えて構成されている。 ＰＣ鋼棒１８，…には、鉄骨梁１６および地中梁１５を緊張端とすることにより、緊張力が付与された構成となっている。

【００１４】図１は、これら壁体１２および補強構造１
４の構造の詳細を示す図である。 図中に示すように、壁体１２は、地中梁１５上に立設されるとともに、床スラブ１９と一体化された構成とされている。 また、壁体１
２には、その上端面１２ａから下端面１２ｂにかけて上下方向に貫通する貫通孔２０が設けられており、ＰＣ鋼棒１８は、この貫通孔２０に挿通された構成となっている。

【００１５】ＰＣ鋼棒１８の上端１８ａには、アンカープレート２１およびナット２２が設けられており、ＰＣ
鋼棒１８は、これらアンカープレート２１およびナット２２を介して、鉄骨梁１６から反力を得る構成となっている。 また、ＰＣ鋼棒１８の下端１８ｂは、地中梁１５
に埋設されたスリーブジョイント２３を介して、同じく地中梁１５に埋設されたアンカーボルト２４に接続されており、ＰＣ鋼棒１８は、これらアンカーボルト２４およびスリーブジョイント２３を介して、地中梁１５から反力を得る構成となっている。

【００１６】以上が補強構造１４の構成であるが、次に、この補強構造１４を用いた煉瓦造建物１１の移設方法と、これに並行して行われる耐震改修方法についてを説明する。

【００１７】まず、移設に先立って、壁体１２を構成するレンガおよび目地モルタルの強度試験を行う。 これは、壁体１２に対し補強構造１４を用いた耐震改修を行うこととした場合、ＰＣ鋼棒１８に付与された緊張力により、レンガおよび目地モルタルに対して圧縮力が作用することとなるため、壁体１２のレンガや目地モルタルがこの圧縮力等に耐えうるものであるか否かを事前に判断しておく必要があることによるものである。 なお、この際、目地モルタルのせん断強度の測定を行う必要がある場合には、本出願人が先に開示した特公平3-27063号公報に記載されたせん断強度測定方法を好適に用いることができる。

【００１８】上記のような強度試験により、壁体１２に対して圧縮力を作用させることが可能であることが確認されたら、次に、図３に示すように、壁体１２を、壁体１２と直交する仮想鉛直平面をもって分断することにより壁構成体２６，…を形成する。 この場合、壁体１２を分断するにあたって、図３に示すように、あらかじめ壁体１２の分断対象位置に、壁構成体２６の転倒防止用の架台２８，２８を設けておく。 また、壁体１２の分断は、図４に示すようなウォールソー２９を用い、ウォールソー２９を壁体１２に沿って鉛直に配置したガイドレール３０により案内させることにより行う。

【００１９】このようにして、壁体１２を分断して壁構造体２６，…を形成したら、これら壁構造体２６，…
を、その形状を保持したままの状態で撤去し、保管場所に移動して仮置きする。 また、これらの作業と平行して、壁体１２を移設すべき箇所に地中梁１５を新設しておく。 この場合、地中梁１５には、図１に示したように、アンカーボルト２４およびスリーブジョイント２３
を埋設しておく。

【００２０】次に、壁構造体２６，…を地中梁１５上の所定の位置にセットする。 この場合、地中梁１５上部の壁構造体２６の設置対象位置には、モルタルＭ（図１参照）を敷いておき、その上に壁構造体２６，…を設置するようにする。 なお、この場合、モルタルＭの代わりに接着剤を使用するようにしても構わない。 また、この際、壁構造体２６には、図３に示したような転倒防止用の架台を設置しておくこととする。

【００２１】次に、壁構造体２６を削孔することにより、図１に示したような貫通孔２０を形成し、この貫通孔２０に対してＰＣ鋼棒１８を挿通する。 そしてＰＣ鋼棒１８の下端１８ｂをスリーブジョイント２３に固定する一方、壁構造体２６の上端面２６ａ（図１参照）に鉄骨梁１６を設け、さらに、ＰＣ鋼棒１８の上端１８ａには、アンカープレート２１を設置する。

【００２２】その後、ＰＣ鋼棒１８の上端１８ａにナット２２を螺着し、このナット２２を締結することによって、ＰＣ鋼棒１８に緊張力を導入するとともに、上端１
８ａをアンカープレート２１を介して鉄骨梁１６に固定する。 さらに、貫通孔２０に対してグラウトを施すことによって、図１に示したような補強構造１４を得る。

【００２３】さらに、以上述べたような手順で、地中梁１５上に、補強構造１４の設けられた壁構造体２６を連設していくことによって、地中梁１５上において、壁体１２を再構成する。

【００２４】上述の煉瓦造建物１１の補強構造１４および耐震改修方法においては、壁体１２に対して鉛直方向の軸応力を作用させることができるために、個々のレンガと目地モルタルとの剥離を防止することができる。 一般の煉瓦造建物においては、地震時に、建物上部付近で煉瓦壁の頂部が面外に崩れ落ちるような破壊が生じる例が多く報告されており、これは、壁体の上部ほど鉛直方向の軸応力が小さくなる一方、曲げ変形が大きくなることにより、煉瓦と目地モルタルとの剥離が生じやすくなるためであると説明されている。 だが、これに対し、本実施の形態によれば、新たに鉛直方向の軸応力を付加することによって、壁体１２の曲げ変形による破壊を防止することができる。 さらに、この場合、従来の鉄骨架構を用いた耐震補強とは異なり、壁体１２の一部が地震時に先行して破壊する懸念がなく、安全性の向上を図ることができる。

【００２５】また、このようにレンガおよび目地モルタルに対して、圧縮力を作用させることで、目地モルタルの水平せん断強度についても増強を図ることが可能となる。 さらに、面外に対しても、壁体１２の壁厚に応じて同様の効果を期待することができ、地震による終局破壊時におけるレンガの面外への崩落防止の機能を併せて得ることができる。

【００２６】また、上述の煉瓦造建物１１の補強構造１
４および耐震改修方法においては、従来の鉄筋コンクリートや鉄骨による補強のように力学的に本来の仕組みとは異なる抵抗要素を付加するのでなく、煉瓦造としての仕組みをそのまま生かして耐震補強を行うことができる。 したがって、従来の技術に比較して、技術の保存という観点での意義も高い。

【００２７】また、従来、特に鉄骨による補強においては、鉄骨架構の剛性が低いと煉瓦壁体の部分的な破損が先行してから補強効果が現れることとなるため、剛強な補強を施すことが必要であり、これにより、鉄骨架構を大がかりなものとしなければならず、建物の内観や外観が損なわれる場合があったのに対し、本実施の形態の補強方法においては、補強部材の主要部分が、壁体１２に内蔵された形となるために、補強部材の設置に必要なスペースが少なくて済み、建物の外観や内観の保存が容易となる。

【００２８】また、上述の煉瓦造建物１１の補強構造１
４および耐震改修方法においては、鉄筋コンクリートによる補強に付随する耐用年数の問題や、コンクリートの白華現象が煉瓦に与える影響を回避することができる。
さらに、構造躯体を鉄筋コンクリート造に置換する方法に比べ、建物の保存という観点から現状の材料を残せる比重が高いという利点がある。

【００２９】なお、上記実施の形態において、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、他の構成を採用するようにしてもよい。 例えば、上記実施の形態は、煉瓦造建物１
１を移設する場合の例であったが、上述の耐震改修方法を、煉瓦造建物１１を元の場所において保存活用する場合に適用するようにしてもよい。

【００３０】また、上記実施の形態においては、貫通孔２０の削孔作業を、壁体１２を地中梁１５上に立設した後に行うこととされているが、その代わりに、壁構成体２６を保管・仮置きしている際に、この貫通孔２０の削孔作業を行うようにしてもよい。

【００３１】また、貫通孔２０を壁体１２を分断する以前に形成しておくようにしてもよい。 この場合、壁構造体２６の運搬時に、貫通孔２０に緊張材を挿通するとともに、この緊張材を用いて壁構造体２６に対しその端面から圧縮力を作用させておけば、運搬時の壁構造体２６
の破壊を防止することができる。

【００３２】また、上記実施の形態において用いられた鉄骨梁１６に代えて、鉄筋コンクリート製の梁を用いるようにしても構わない。

【００３３】また、上記実施の形態においては、モルタルＭや、このモルタルＭの代わりに使用される接着剤は、地中梁１５上に壁体１２を立設する際に、あらかじめ壁体１２の設置対象位置に敷かれていた構成となっていたが、その代わりに、これらモルタルＭまたは接着剤を後施工グラウトとすることも可能である。

【００３４】また、上記実施の形態においては、貫通孔２０およびＰＣ鋼棒１８を上下方向に設けた構成となっていたが、その代わりに、これら貫通孔２０およびＰＣ
鋼棒１８を水平方向あるいは斜め方向に設けるようにしてもよい。 この場合、ＰＣ鋼棒１８の緊張端として用いられていた地中梁１５および鉄骨梁１６の代わりとして、壁構造体２６の側端面に沿って上下方向に延在するような部材を配置し、これを緊張端として用いるようにしてもよい。

【００３５】さらに、上記実施の形態においては、ＰＣ
鋼棒１８に緊張力を導入した後、貫通孔２０にグラウトを施すこととされているが、その代わりに、ＰＣ鋼棒１
８をあらかじめエポキシコーティング等しておくことによって、ＰＣ鋼棒１８をアンボンドＰＣ鋼材として使用し、グラウトを省略するようにしてもよい。

【００３６】また、上記実施の形態においては、壁体１
２を仮想鉛直平面をもって分断する構成とされているが、その代わりに、壁体１２に設けられた開口部等の位置関係などに合わせて、壁体１２を水平方向あるいは斜め方向に延在する仮想平面をもって分断するようにしてもよい。

【００３７】さらに、上記実施の形態は、煉瓦造建物１
１を対象としていたが、上述の補強構造１４および耐震改修方法を、他の組積造の建物に適用するようにしてもよい。

【００３８】また、この他にも、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、他のいかなる構成を採用するようにしてもよく、さらに、上述した変形例を適宜選択的に組み合わせて使用するようにしてもよいのはいうまでもない。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の組積造建物の補強構造および耐震改修方法においては、組積造建物を構成する壁体に対して所定の方向の軸応力を作用させることができるために、個々のレンガ等の構成部材と目地モルタルとの剥離を防止して、壁体の曲げ変形による破壊を防止することが可能となる。 また、これにより、目地モルタルの水平せん断強度についても増強を図ることが可能となるために、従来の鉄骨架構を用いた耐震補強に比較して安全性が高い。 さらに、面外に対しても、壁体の壁厚に応じて同様の効果を期待することができ、地震による終局破壊時における各構成部材の面外への崩落を防止することもできる。 また、この組積造建物の補強構造および耐震改修方法においては、従来の鉄筋コンクリートや鉄骨による補強のように、力学的に本来の仕組みとは異なる抵抗要素を付加するのでなく、組積造としての仕組みをそのまま生かして耐震補強を行うことができるため、特に、組積造建物に歴史的価値がある場合に、技術の保存という観点での意義が大きい。 また、この補強構造および耐震改修方法においては、補強部材の主要部分が壁体に内蔵されるために、補強部材の設置に必要なスペースが少なくて済み、建物の外観や内観の保存が容易となる。 また、この補強構造および耐震改修方法においては、鉄筋コンクリートによる補強に付随する耐用年数の問題や、コンクリートの白華現象が煉瓦に与える影響を回避することができ、さらに、構造躯体を鉄筋コンクリート造に置換する方法に比べ、建物の保存という観点から現状の材料を残せる比重も高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態を模式的に示す図であって、煉瓦造建物の補強構造およびそれが適用された壁体を表す立断面図である。

【図２】 図１に示した煉瓦造建物の補強構造、およびそれが適用された壁体の外観を示す斜視断面図である。

【図３】 本発明による煉瓦造建物の耐震改修方法を示す図であって、分断すべき壁体に対して転倒防止用の架台を設置した場合の状況を示す斜視図である。

【図４】 同、壁体をウォールソーを用いて分断する際の状況を示す斜視図である。

【図５】 本発明の従来の技術を示す図であって、煉瓦造建物の壁体に補強を施した場合の例を示す斜視図である。

【図６】 同、他の例を示す斜視図である。

【図７】 同、さらに別の例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１１ 煉瓦造建物 １２ 壁体 １２ａ 上端面 １２ｂ 下端面 １４ 補強構造 １５ 地中梁（梁材） １６ 鉄骨梁（梁材） １８ ＰＣ鋼棒（緊張材） １８ａ 上端 １８ｂ 下端 ２０ 貫通孔 ２６ 壁構成体 ２６ａ 上端面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 正明 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 斉藤 豊 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内