JP5191191B2 - 増築建屋の増築構法 - Google Patents

Description

この発明は、中低層の既存建物の屋上部分ないし上空部分の空間を利用して増築建屋を増築する構法の技術分野に属し、更に言えば、増築建屋の重量増加による既存建物構造への荷重負担を可及的に低減して既存建物の構造補強量を最少化し、既存建物の屋上ないしその上空部分に増築建屋を構築する構法に関する。

国土交通省から新しく通達された告示によると、不特定多数の人が利用する建物の耐震診断および耐震補強を一層促進する動きが強まっている。それと同時に、既存建物の増床により不動産価値を高める事業計画等を推進する動きも高まっている。
しかし、都心部や市街地では、増築工事用敷地の確保が困難であったり、既存建物が旧耐震基準設計で建築されているために、耐震補強を行わねばならない建物が多い。

従来、既存建物を増床する対策技術としては、主に下記のような工事が行なわれている。
（ａ）既存建物に隣接して確保した敷地に増築建物を建築する。
（ｂ）既存建物に吹き抜け空間、あるいは階高に余裕がある場合には、その吹き抜け空間 あるいは階中間に増床部を構築する。但し、この場合には、増床部の荷重増に対して 、既存建物の構造補強や耐震補強工事が必要となる。
（ｃ）既存建物の屋上に建屋を増築して増床する。この場合には増築建屋による荷重増の 制限により、小規模の増床しかできない。

上記いずれの対策工事であっても、増床或いは増築建屋による荷重増のために既存建物の耐震補強量が多くなるし、増床或いは増築建屋の工事期間中は既存建物の使用が大幅に制限され、既存建物を供用しつつ工事を行うことは困難なことが一般的である。

ところで、下記の特許文献１に開示された「増築工法」は、既存建物の外周柱に沿って増築用柱を基礎から屋上まで建て、前記増築用柱の上端（屋上部位）に免震装置を設置し、前記の免震装置上に既存建物を跨ぐ配置に増築建物用ガーダーを架設し、同ガーダーの上に増築建物を建築する工法である。
また、下記の特許文献２に開示された既存建物の上部増築工法は、既存建物のコア部を補強し、その上に増築部分のコア部柱を連結して建て、増築部分の梁およびスラブは前記コア部に支持された跳ね出し架構として構築し、外周部柱と既存架構との間に減衰装置を設ける工法である。

特開２００６−１１８２１９号公報 特開２００４−３５３３５１号公報

上記の特許文献１に開示された「増築工法」は、既存建物の外周柱に沿って増築用柱を建て、その増築用柱の上端（屋上部位）に免震装置を設置し、該免震装置に支持された増築建物を建設する工法であるから、既存建物の屋上空間を利用して増築し増床する目的は一応達成される。しかし、既存建物の外周柱に沿って増築用柱を建て、その頂部に免震装置を設置し、前記の免震装置上に既存建物を跨ぐ配置に増築建物用ガーダーを架設し、同ガーダーの上に増築建物を建築する工法であるため、実施できる既存建物の平面形状や規模に制約を受ける。即ち、既存建物の外周柱に沿って建てた増築用柱上端の免震装置上に既存建物を跨ぐ配置に増築建物用ガーダーを架設できる条件をクリヤーすることが、この増築工法を実施可能にする必須事項である。

上記特許文献２に開示された既存建物上部の増築工法も、既存建物のコア部を補強し、その上に増築部分のコア部柱を連結して建て、増築部分の梁およびスラブは前記コア部に支持された跳ね出し架構として構築し、増築部分の外周部柱と既存架構との間に減衰装置を設ける工法であるから、当然に、この工法を実施する場合には、増築部分の梁およびスラブがコア部に支持された跳ね出し架構として構築できることが条件とされる。よって、実施できる既存建物の平面形状や規模に制約を受けることを否めない。

本発明の目的は、既存建物の屋上部分ないし上空部分の空間を利用して増築建屋を増築し増床する構法を提供することである。更に言えば、増築の工事期間中でも既存建物の使用制限が小さく、その既存建物を供用しつつ工事を進めることが可能であり、しかも増築建屋と免震支承の構造特性を、既存建物の構造特性に対して最適化することで、既存建物への地震入力を増築前と同等以下にして、増築による既存建物の構造補強量を最少限度で済ませることができ、コスト、工期ともに、隣接する平地に新築、増築する場合と同等以下にできる、既存建物の屋上部分ないし上空部分を利用して増築建屋を増築する構法を提供することである。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る増築建屋の増築構法は、
既存建物の上空部分または屋上部分に建屋を増築する増築構法において、
既存建物１の既設柱３のうち必要と選択した位置の既設柱３の周囲に、同既存柱３と並立する複数本の新設柱４を、当該既存建物１の各階スラブ７を貫通させて既存建物１の基礎部分５から屋上部分まで連続する構造で、且つ前記各階スラブ７との間で水平応力が伝達可能な構造で新設すること、
屋上スラブの上に立ち上がった前記複数の新設柱４の柱頭部を一つに結合して柱脚部１０を構築し、該柱脚部１０の上である既存建物１の屋上部分又は上空部分に増築建屋２を増築することを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した増築建屋の増築構法において、
新設柱４の上部の柱脚部１０と増築建屋２との間に免震支承１１を設置することを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載した増築建屋の増築構法において、
既成柱で成る新設柱４を各階スラブ７に設けた孔８へ貫通させて新設柱４を構築し、前記孔８と新設柱４との隙間を充填材で充填して同新設柱４とスラブ７との間で水平応力が伝達可能な構造とすること、又は各階スラブ７に設けた孔８へ縦筋若しくは鉄骨を貫通させて新設柱４を現場打ちの鉄筋コンクリート造若しくは鉄骨鉄筋コンクリート造として構築し、同新設柱４とスラブ７との間で水平応力が伝達可能な構造とすることを特徴とする。
請求項４に記載した発明は、請求項１〜３のいずれか一に記載した増築建屋の増築構法において、
新設柱４は、既存建物１の各階スラブ７に、新設柱４に発生する軸力を伝達する軸力伝達部９を設置し、前記軸力伝達部９の上下に新設柱４を接合して建てることにより、既存建物１の基礎部分５から屋上部分まで連続する構造で新設することを特徴とする。

本発明に係る増築建屋の増築構法は、既存建物１の屋上部分ないしその上空部分の空間を有効に利用して増築建屋２を増築し増床するので、隣接する平地に新築、増築する場合に比して空間スペースの有効利用が図れ、当該既存建物１の不動産価値を高め、建物資産活用に役立てることができる。
また、増築建屋２と免震支承１１の構造特性（建物重量、水平剛性、固有周期など）を、既存建物１の構造特性に対して最適値化させる設計法の実施により、既存建物１への地震入力を増築前と同等以下にすることが可能である。よって、増築による既存建物１の構造補強量を最少化できる。即ち、既存建物１が新耐震設計法による建物であれば、耐震補強工事は殆ど必要ない。たとえ旧耐震設計法による建物の場合でも、増築による既存建物１の構造補強量は最少限度で済ませることができる。
こうして既存建物１の構造補強量を最少化できるので、構造補強工事が少ない分だけ増築工事の期間中における既存建物１の使用制限が少なく、その既存建物１を供用しながらの工事を進めることが可能である。
また、増築のコスト、工期ともに、隣接する平地に増築建物を新築する場合と同等以下にできる。

その他、本発明の増築構法によれば、屋上に増築建屋２を増築した後に、下部の既存建物１を解体して、その部分に新たな建物を新築する（建て替える）必要が生じた場合でも、その建て替え工事の期間中は、増築建物用の新設柱４に屋上の増築建屋２を支持させて建て替え部分の建築工事を進めることが可能である。つまり、屋上の増築建屋２は建て替え期間中でも供用することが可能であるから、既存建物１の住人らを一旦は屋上の増築建屋２へ転居させた上で建て替え工事を行うことも可能である。そうすると、既存建物１の住人らの建て替え合意を得やすいから、将来的な建て替え、増築計画に柔軟に対応できることを期待できるのである。

既存建物１の既設柱３のうち必要と選択した位置の既設柱３の周囲に、既存柱３と並立する複数本の新設柱４を、既存建物１の各階スラブ７を貫通させて既存建物１の基礎部分５から屋上部分まで連続する構造で、且つ各階スラブ７との間で水平応力が伝達可能な構造で新設する。
そして、屋上スラブの上に立ち上がった複数の新設柱４の柱頭部を一つに結合して柱脚部１０を構築し、該柱脚部１０の上である既存建物１の屋上部分又は上空部分に増築建屋２を増築する。

以下に、本発明を図示した実施例に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る増築構法により、既存建物１の屋上部分に増築建屋２の増築を完成した実施例を立面図として示している。
要するに、既存建物１の既設柱３、３…の中で必要と選択した位置の既設柱３の外周部位に、その既設柱３に沿って並立する複数本、図示の実施例では４本の新設柱４を、既存建物１の基礎部分５から屋上部分まで連続する構造で新設し、こうして新設した新設柱４の上部に、増築建屋２を増築している。つまり、増築建屋２の荷重は、新設柱４が独立して支持する構造による増築構法であり、既設柱３への荷重負担は増やさない構法である。 なお、図１の実施例は、既存建物１の既設柱３、３…の中で必要と選択した位置の既設柱３についてのみ、その外周部位に既設柱３に沿って並立する新設柱４を新設した構成を示しているが、この限りではない。必要によっては外周柱も含めた全ての既設柱３に沿って並立する新設柱４を新設して、その上部に増築建屋２を増築する実施も行われる。

以下、更に具体的に説明すると、図１の場合は、既存建物１の内部柱である各既設柱３に沿って、一例を図２に横断面図を示したように、断面が四角形の既設柱３の外周部位である、対角線方向の４カ所の位置であって、構造的に、および施工上可能な限り既設柱３へ接近させた位置に、４本の細径の新設柱４が新設されている。もっとも、新設柱４は、４本並立させる構成に限る理由は特に無い。図２の実施例では、横断面が四角形の既設柱３に沿って新設柱４を並立させる場合、配置のバランスが良いという一例を示したものでしかない。また、新設柱４が細径であるというのは、既設柱３よりも細径であるという意味でしかない。複数本の新設柱４の横断面（軸力断面）を集合した耐荷重効果として、増築建屋２の鉛直荷重の支持に必要な断面性能を満たすこと条件に、それを分担する１本づつの新設柱４が細径になっている構成の例を示すものでしかない。もとより新設柱４の本数を減らすと、その分だけ新設柱４は太径に設計することになる。
図２中の符号６は、新設した各新設柱４の外周を取り囲み、室内景観としては１本の柱の外観意匠に見せるよう仕上げる化粧材を示している。

ところで、既設柱３の外周に並立する新設柱４を、既存建物１の基礎部分５から屋上部分にまで連続させた構造で新設する工法の実施例を図３と図４に示した。
図３の実施例は、既存建物１の各階のスラブ７の必要位置に、例えばコア抜きボーリング等の手段で新設柱４の外径よりも少し大きい口径の孔８を設け、この孔８に既成の新設柱４を貫通させる工法の実施例である。この図３の実施例による場合は、新設柱４の座屈補剛のために、孔８へ既成柱を貫通させて新設柱４を構築した後に、孔８と新設柱４との隙間をモルタル等で充填して新設柱４とスラブ７との間で水平応力を伝達可能な構造とすることが肝要である。
もっとも、孔８に縦筋あるいは鉄骨を貫通させて、新設柱４を現場打ちのＲＣ造又はＳＲＣ造として構築する工法を実施する場合には、前記の配慮は格別必要がない。

次に、図４に示した実施例は、既存建物１の各階のスラブ７の上下面（又は上下いずれかの片面でも可）に、新設柱４が増築建屋２を支持する軸力を伝達するに足る耐圧縮強度と剛性を備えた台座形状の軸力伝達部９を、鉄筋コンクリート造又は鉄骨鉄筋コンクリート造などとして構築して設け、この軸力伝達部９の上下面に直接、既製品である上下の新設柱４，４を、上下の柱の軸心を一致させて、且つ鉛直軸力の伝達に緩みが生じない構造で密接に接合して建てることにより、既存建物１の基礎部分５から屋上部分まで連続させた構造で新設する工法を示している。
もっとも、本実施例の異なる工法として、軸力伝達部９の上下面に、新設柱４を現場打ちのＲＣ造又はＳＲＣ造として構築する工法を実施することもできる。

なお、上記実施例のように新設する新設柱４の下端部は、構造上および強度上の荷重負担に余裕があれば、既存建物１の基礎部分５と接合して基礎を兼用する構造で実施することもできる。
しかし、既存建物１の基礎部分５の荷重負担に余裕が無い場合には、図１に例示したように、新設柱４を支持するための新設杭５ａを新たに構築して、その上に新設柱４を新設する構造が実施される。

上記のようにして、既存建物１の各既設柱３に沿って並立する新設柱４を、既存建物１の基礎部分５から屋上部分まで連続する構造で新設した後の工程として、１本の既設柱３に沿って並立させた４本の新設柱４を一組として束ね、これら一組の新設柱４が屋上スラブの上に立ち上がった柱頭部を一つに結合した柱脚部１０を構築し、この柱脚部１０の上に増築建屋２の柱２ａを建て増築建屋２を増築する。
但し、図１の実施例では、前記柱脚部１０の上に先ず免震支承１１を設置し、その上に増築建屋２の柱２ａを建て、増築建屋２は中間免震構造に増築した例を示している。

もっとも、増築建屋２の構造形式、規模および外観意匠などは、既存建物１の現状と周囲の環境、ならびに建築条件などに応じて設計、施工される。
例えば、図１は既存建物１の屋上部分に増築建屋２を増築した実施例を示すが、既存建物１の将来的な建て替えを考慮して、既存建物１の屋上よりも更に高く上空部分へ差し上げた構造形式で増築建屋２を増築しておくと、新しい建て替え建物の背は、前記差し上げ分だけ高く建築することが可能となる。
また、上記の各実施例は、既存建物１の既設柱３と新設柱４とは、各々が支持する建物荷重を完全に分けて独立させているが、この限りではない。既設柱３と新設柱４の相互間で応力を授受して荷重を分担する構成として、既存建物１の耐震補強を兼ねる構成で実施することもできる。

以上に本発明を図示した実施例に基づいて説明したが、もとより、本発明は、上記実施例の構成に限定されるものではない。発明の目的と要旨を逸脱しない範囲で、いわゆる当業者が必要に応じて行う設計変更や変形、応用の類として、多様な実施例を展開できることを念のため申し添える。

本発明に係る増築構法により増築建屋を完成した状態を概念的に示した立面図である。 既設柱と新設柱の関係を示した水平断面図である。 新設柱を上下に連続させる構造の実施例を示した垂直断面図である。 新設柱が上下に連続する構造の他の実施例を示した垂直断面図である。

符号の説明

１ 既存建物
２ 増築建屋
３ 既設柱
４ 新設柱
５ 基礎部分
１１ 免震支承
７ 既存建物のスラブ
９ 軸力伝達部

Claims (4)

1. 既存建物の上空部分または屋上部分に建屋を増築する増築構法において、
   既存建物の既設柱のうち必要と選択した位置の既設柱の周囲に、同既存柱と並立する複数本の新設柱を、当該既存建物の各階スラブを貫通させて既存建物の基礎部分から屋上部分まで連続する構造で、且つ前記各階スラブとの間で水平応力が伝達可能な構造で新設すること、
   屋上スラブの上に立ち上がった前記複数の新設柱の柱頭部を一つに結合して柱脚部を構築し、該柱脚部の上である既存建物の屋上部分又は上空部分に増築建屋を増築することを特徴とする、増築建屋の増築構法。
2. 新設柱の上部の柱脚部と増築建屋との間に免震支承を設置することを特徴とする、請求項１に記載した増築建屋の増築構法。
3. 既成柱で成る新設柱を各階スラブに設けた孔へ貫通させて新設柱を構築し、前記孔と新設柱との隙間を充填材で充填して同新設柱とスラブとの間で水平応力が伝達可能な構造とすること、又は各階スラブに設けた孔へ縦筋若しくは鉄骨を貫通させて新設柱を現場打ちの鉄筋コンクリート造若しくは鉄骨鉄筋コンクリート造として構築し、同新設柱とスラブとの間で水平応力が伝達可能な構造とすることを特徴とする、請求項１又は２に記載した増築建屋の増築構法。
4. 新設柱は、既存建物の各階スラブに、新設柱に発生する軸力を伝達する軸力伝達部を設置し、前記軸力伝達部の上下に新設柱を接合して建て、既存建物の基礎部分から屋上部分まで連続する構造で新設することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載した増築建屋の増築構法。

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