建筑物抗震加固和扩展方法及经抗震加固和扩展的建筑物.pdf

一种将一中层建筑物扩展成一高层建筑物的方法，其中在一现有中层建筑物19地基的外侧为一高层建筑物提供一吸震地基5，支撑件6位于该新提供的吸震地基之上，以及利用该支撑件在建筑物之上构建新居住层10。在新居住层完成后，该现有中层建筑物的上部楼层被拆除并移走，该建筑物剩下的各层顺序地改造。这样，在居住者住在该建筑物中的情况下，一中层建筑物可以扩展成具有优良抗震性的一高层建筑物。

1、  一种用于扩展和改造一现有中层建筑物(1)成为一高层建筑物的抗震加固和扩展方法，该方法包括步骤：
在所述的中层建筑物(1)现有地基的外侧为该高层建筑物提供新的地震隔离地基(5)，
在所述的新提供的地震隔离地基上提供支撑件(6)，
利用所述的支撑件在现有建筑物之上形成新的居住层(10)，以及
在所述新的居住层形成后，通过加固现有桩基(9)，改造所述现有中层建筑物地上部分的每一层。

2、  根据权利要求1所述的用于扩展和改造一现有中层建筑物(1)成为一高层建筑物的抗震加固和扩展方法，其中所述的加固现有桩基的步骤是通过在所述现有桩基周围挖土并围绕底脚(9a)填充混凝土(18)完成的，以便增大所述底脚的横截面积。

3、  一种用于扩展和改造一现有中层建筑物(1)成为一高层建筑物的抗震加固和扩展方法，该方法包括步骤：
在所述的中层建筑物(1)现有地基的外侧为该高层建筑物提供新的地震隔离地基(5)，
在所述的新提供的地震隔离地基上提供支撑件(6)，
利用所述的支撑件在现有建筑物之上形成新的居住层(10)，
在所述新的居住层形成后，拆除并移走所述现有中层建筑物的地上部分以形成一空间，
在所述空间中的所述支撑件之间铺设横梁(16)以形成第二层以及所述第二层之上的楼层面，
在现有桩基(9)的上部之上提供第一层的楼层面，以及
在所述的各新楼层的所述楼层面上提供新的居住空间。

4、  一种用于扩展和改造一现有中层建筑物(1)成为一高层建筑物的抗震加固和扩展方法，该方法包括步骤：
在所述的中层建筑物(1)现有地基的外侧为高层建筑物提供新的地震隔离地基(5)，
在所述的新提供的地震隔离地基上提供支撑件(6)，
利用所述的支撑件在现有建筑物之上形成新的居住层(10)，
在所述新的居住层形成后，拆除并移走所述现有中层建筑物的上部楼层，以及
逐层改造所述现有中层建筑物的剩余楼层。

5、  一种由以下步骤进行抗震加固和扩展的建筑物，
在一现有中层建筑物(1)地基的外侧为一高层建筑物提供地震隔离地基(5)，
在所述的地震隔离地基上提供支撑件(6)，以及
利用所述的支撑件在现有建筑物之上形成新的居住层(10)，
其中在所述的现有中层建筑物中，每一地上层都顺序地被改造并且现有桩基(9)被加固。

6、  一种由以下步骤进行抗震加固和扩展的建筑物，
在一现有中层建筑物(1)地基的外侧为一高层建筑物提供地震隔离地基(5)，
在所述的地震隔离地基上提供支撑件(6)，以及
利用所述的支撑件在现有建筑物之上形成新的居住层(10)，
其中第二层和第二层之上的楼层面是通过在所述位于经拆除并移走所述现有中层建筑物的地上部分产生的空间中的支撑件之间铺设横梁而形成的，
其中第一层的楼层面提供在所述现有桩基(9)的上部，以及
其中在每一新形成的楼层面上形成新的居住空间。

7、  一种由以下步骤进行抗震加固和扩展的建筑物，
在一现有中层建筑物(1)地基的外侧为一高层建筑物提供地震隔离地基(5)，
在所述的地震隔离地基上提供支撑件(6)，以及
利用所述的支撑件在现有建筑物之上形成新的居住层(10)，
其中所述现有中层建筑物的上部楼层被拆除并移走，以及
其中每一剩余的楼层被改造。

建筑物抗震加固和扩展方法及经抗震加固和扩展的建筑物
技术领域
本发明涉及一种建筑物的抗震加固和扩展方法及一种经抗震加固和扩展的建筑物。本发明特别涉及一种将一中层建筑物如中层楼梯型公寓住宅扩展和改造成一具有良好抗震性的高层建筑物的建筑物抗震加固和扩展方法及一种抗震加固和扩展的建筑物。
背景技术
日本在20世纪六十和七十年代，建造了很多中层公寓住宅以应对由于城市人口快速增长而对住宅需求的增加。
其中很多这样的公寓住宅是所谓的楼梯型公寓住宅。这些住宅拥有室外楼梯连接互相面对的居住单元的门道。这些楼梯型公寓住宅的居住者一般是老人。这些老年居住者，特别是那些居住在上层的，上下楼梯有困难。因此有必要将这些公寓住宅改造成使老年人更加舒适的无障碍住宅。
但是，这种改造引起了很多问题，如大量的拆卸废墟和建筑成本。另外，当公寓住宅改造时，该公寓住宅的居住者一般需要搬迁到一临时住址。
考虑到以上这些，人们提出了一种将现有的楼梯型公寓住宅改造成一阳台型公寓住宅，该阳台型公寓住宅具有沿建筑物一侧伸展的通道。(见日本专利公报特开平11-159153)。
这里揭示的技术使居住者留在住宅中，就可以方便地将现有的楼梯型公寓住宅改造成为具有新装电梯的阳台型公寓住宅。
但是，这种传统的方法并没有打算改善抗震性。另一方面，楼梯型公寓住宅典型地具有抗震性方面的问题，因为这些住宅是依据以前的用于建筑物抗震性的日本国家标准建造的。
另外，有时还希望在改造住宅时在公寓住宅中增加居住空间(居住单元的数量)。但这种方法不能满足这种要求。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种建筑物的抗震加固和扩展方法，它能够将中层建筑如楼梯型公寓住宅改造成符合目前的建筑物抗震国家标准的高层建筑物；提供由该方法改造的建筑物。当公寓住宅改造时这种方法也可以让居住者留在住宅中生活。
根据权利要求1，本发明提供了一种抗震加固和扩展的方法用于扩展和改造一现有的中层建筑物1成为一高层建筑物，该方法包括步骤有，在中层建筑物1现有地基的外侧为该高层建筑物提供新地震隔离地基5，在所述的新提供的地震隔离地基上提供支撑件6，利用所述的支撑件在现有建筑物之上形成新居住层10，以及在所述的新居住层形成后拆除并移走现有中层建筑物的地上部分的各层并加固现有桩基9。
根据权利要求2，本发明提供了一种抗震加固和扩展的方法用于扩展和改造一现有的中层建筑物1成为一高层建筑物，其中所述的加固现有桩基步骤是通过围绕所述的现有桩基挖土并围绕底脚9a填充混凝土18形成的，以便增大所述底脚的横截面积。
根据权利要求3，本发明提供了一种抗震加固和扩展的方法用于扩展和改造一现有的中层建筑物1成为一高层建筑物，该方法包括步骤有，在中层建筑物1现有地基的外侧为该高层建筑物提供新地震隔离地基5，在所述的新提供的地震隔离地基上提供支撑件6，利用所述的支撑件在现有建筑物之上形成新居住层10，在所述的新居住层形成后拆除并移走现有中层建筑物的地上部分以形成一空间，在所述空间中铺设横梁16以形成第二层的楼层面以及建造第二层之上的多层，在现有桩基9的上部之上为第一层提供一楼层面，以及在所述的各新层的楼层面上提供新居住空间。
根据权利要求4，本发明提供了一种抗震加固和扩展的方法用于扩展和改造一现有的中层建筑物1成为一高层建筑物，该方法包括步骤有，在中层建筑物1现有地基的外侧为该高层建筑物提供新地震隔离地基5，在所述的新提供的地震隔离地基上提供支撑件6，利用所述的支撑件在现有建筑物之上形成新居住层10，在所述的新居住层形成后拆除并移走所述现有中层建筑物的上部楼层，并逐层地改造所述现有中层建筑物的剩余楼层。
根据权利要求5，本发明提供了一种经抗震加固和扩展的建筑物，该抗震加固和扩展的步骤有，在中层建筑物1现有地基的外侧为一高层建筑物提供地震隔离地基5，在所述地地震隔离地基上提供支撑件6，利用所述的支撑件在现有建筑物之上形成新居住层10，其中在所述的现有中层建筑物中，每一地上层都顺序地改造以及加固现有桩基9。
根据权利要求6，本发明提供了一种经抗震加固和扩展的建筑物，该抗震加固和扩展的步骤有，在中层建筑物1现有地基的外侧为一高层建筑物提供地震隔离地基5，在所述的地震隔离地基上提供支撑件6，利用所述的支撑件在现有建筑物之上形成新居住层10，其中第二楼层和第二楼层之上的楼层是通过在所述位于经拆除并移走所述现有中层建筑物的地上部分形成的空间中的支撑件间铺设横梁而形成的，其中第一楼层位于现有桩基9上部之上，以及在每一新形成的楼层的楼层面上形成新居住空间。
根据权利要求7，本发明提供了一种经抗震加固和扩展的建筑物，该抗震加固和扩展的步骤有，在中层建筑物1现有地基的外侧为一高层建筑物提供地震隔离地基5，在所述的地震隔离地基上提供支撑件6，利用所述的支撑件在现有建筑物之上形成新居住层10，其中所述现有中层建筑物的上部楼层被拆除并移走，剩余的楼层被改造。
附图说明
图1是根据本发明用于建筑物抗震加固和扩展方法的第一实施例的第一步改造的建筑物的纵剖面示意图。
图2是根据本发明用于建筑物抗震加固和扩展方法的第一实施例的第二步改造的建筑物的纵剖面示意图。
图3是根据本发明用于建筑物抗震加固和扩展方法的第一实施例的第三步改造的建筑物的纵剖面示意图。
图4是根据本发明用于建筑物抗震加固和扩展方法的第一实施例的第四步改造的建筑物的纵剖面示意图。
图5是根据本发明用于建筑物抗震加固和扩展方法的第一实施例的第五步改造的建筑物的纵剖面示意图。
图6是根据本发明的第一实施例加固现有桩的建筑物纵剖面示意图。
图7是根据本发明方法改造前的建筑物俯视图。
图8是根据本发明用于建筑物抗震加固和扩展方法处于中期阶段的建筑物俯视图。
图9是改造后的中层建筑物俯视图。
图10是根据本发明用于建筑物抗震加固和扩展方法的第二实施例处于第一阶段的建筑物纵剖面示意图。
图11是根据本发明用于建筑物抗震加固和扩展方法的第二实施例处于第二阶段的建筑物纵剖面示意图。
图12是根据本发明用于建筑物抗震加固和扩展方法的第二实施例处于第三阶段的建筑物纵剖面示意图。
图13是根据本发明用于建筑物抗震加固和扩展方法的第三实施例处于第一阶段的建筑物纵剖面示意图。
图14是根据本发明用于建筑物抗震加固和扩展方法的第三实施例处于第二阶段的建筑物纵剖面示意图。
具体实施方式
以下，参照附图描述本发明的用于建筑物的抗震加固和扩展方法的优选实施例。
本发明涉及用于扩展一具有三至五层的中层建筑物到一具有六层或更多层的高层建筑物的方法。该中层建筑物是依据以前的建筑物抗震国家标准建造的，是在目前的关于抗震设计的法律生效之前。该高层建筑物要符合目前的建筑物抗震国家标准，该标准比以前标准要求高。本发明还涉及利用本发明方法建造的高层建筑物。
以下，以一楼梯型公寓住宅作为中层建筑物为例解释本发明。本发明优选在楼梯型公寓住宅上实施，尽管不限于此。
图1至5是一系列示意图，显示根据本发明抗震加固和扩展方法的第一实施例顺次的作业步骤。
图7显示在本发明方法实施前的建筑物。注意图7是第一层(地面水平层)的俯视图。
这些图显示一五层中层建筑物和一十一层的高层建筑物作为例子。但是，中层或高层建筑物的层数并不限于此。
图1和图7显示了利用本发明方法改造前的中层建筑物1。该中层建筑物1是一楼梯型公寓住宅，其具有门外楼梯4通向每一居住单元2的门道3。
在本发明方法的第一步中，用于高层建筑物的地震隔离地基5置于现有中层建筑物的外侧，这样一系列的新地基围绕着现有的中层建筑(见图8)。
在本发明的所有实施例中，用于支持支撑件6的地震隔离地基5可具有任何已知的地震绝缘架构。这种地震隔离地基5可以是，例如，由置于地基顶部和底部用于连接的一对金属板组成的多层支撑和一置于该金属板间的称为“绝缘体”的叠片支撑。在所述的叠片支撑中，橡胶片层和金属片层交互叠加。此外胶粘液体填充在叠片支撑中，在该液体转化时获得减振作用。
为了形成新居住层10，先将作为高层建筑物支柱的支撑件6从地震隔离地基5的上部向上伸展。随后横梁7在铺设在现有中层建筑物1之上的支撑件6之间(见图2)。之后，通过在横梁上设置屋顶和楼层面，在现有的中层建筑物上形成了新居住层10(见图3)。
在这些附图表示的实施例中新形成的居住层10由用作公共空间10b的第六层和作为居住空间的第七层到第十一层组成。但是，在本发明中，所有新形成的楼层可以用作居住空间。
在新居住层10以这种方式形成后，现有中层建筑物1中的居住者搬到新形成的楼层10中。然后，现有中层建筑物1从上至下逐层地改造(见图4)。
如以上所述，新形成层地最下层10b不用作居住目的。在这种情况下，这层10b防止来自在现有中层建筑物中施工的噪音被传到新形成的上部楼层，该上部楼层中居住有从现有建筑物搬来的居住者。该层10b可用作放置建筑材料的场地或现场办公场所以提高建筑效率。
通过形成新居住层，在扩展现有中层建筑物时，居住者可持续留在建筑物1中。也就是说，在建造过程中居住者不必要搬离建筑物1。
因此，本发明中，新形成居住层10的数量优选大于现有中层建筑物1楼层的数量，以便可以让所有的居住者搬到新居住层中。
每一现有中层建筑物1的地上层通过拆除并移走门外的楼梯4并用从现有楼层伸展的新楼层8替换来改造。
图9是一俯视图，显示一改造后的中层建筑物。该现有中层建筑物被改造，使楼层面在水平方扩展。改造现有中层建筑物之后，在改造后的现有中层建筑物每一层中设置一U型过道11。该U型过道11在该楼层的一系列居住单元2前横向伸展，并伸展到位于这一系列居住单元2两端居住单元的外侧。另外，电梯12和紧急楼梯13设置在过道11的侧边与居住单元相对。
每一居住单元的每一入口14面对新形成的过道11，以便让每一楼层的居住者能够直接进入过道11。所有的入口14都置于原门外楼梯4位置的旁边。
当发生火灾或地震时，这种直接通向过道11的通道用作这一系列居住单元2中居住者独立的逃离路径。另外，居住者可进出他们的居住单元2，并保持他们的私密性。
扩展结合处位于新形成过道12和居住单元11之间及现有居住单元2和新形成楼层面8之间。新形成过道11和居住单元2之间恰好用扩展单元连接。这防止过道中的脚步声直接传到房间中。现有的居住单元2和新伸展的楼层面8也恰好用扩展单元连接。这防止地震时住宅的新形成部分的晃动传到现有居住空间。扩展结合处采用虚环形在图9中表示其位置。
本发明第一实施例的方法特征在于，支撑中层建筑物的现有桩基9在该中层建筑物的地上部分根据上述方法改造前被加固。
在这种加固过程中，现有的桩基9仍然嵌在土中而不用拔出。以及，不必要建造新的桩基。现有的桩基9通过在其周围和之下挖土并在底脚9a周围和之下填充混凝土18而加固。
因此底脚9a的横截面积增加了。结果，底脚9a能够支撑更大的荷载并由此改善了扩展建筑物的抗震性，特别是中层建筑物1原来所在的部分。
在以这种方式构筑的高层建筑物中，围绕现有中层建筑物1的扩展部分被所述地震隔离地基5支撑，现有中层建筑物1被加固地基9支撑。因此扩展的建筑物成为一高层建筑物，其中六或更多层符合新抗震标准，尽管该建筑物是由根据原标准设计的一中层建筑物扩展而来。
图10至12是根据本发明的第二实施例扩展和加固的处于各阶段的建筑物纵剖面示意图。
第二实施例的方法的起初几个步骤与以上描述的第一实施例的步骤相同。更加明确地，第二实施例的方法也由在现有中层建筑物的地基的外侧为该高层建筑物设置地震隔离地基，在所述的新提供的地震隔离地基之上提供支撑件，然后利用所述的支撑件在现有建筑物之上形成新居住层。
因此，关于第一和第二方法这些共同的步骤的解释和附图会被省略，以下只对随后与第一实施例不同的步骤做出解释。
参考图3，在现有中层建筑物1之上形成新居住层10后，现有的中层建筑物1被完全拆除并移走(图10)。
在现有的中层建筑物1被拆除并移走产生的空间周围，具有在所述的地震隔离地基5上提供的支撑件6。横梁16铺设在这些支撑件6上被支撑(见图11)。
然后楼层面部件置于该横梁16上形成第二层及第二层上的各层。用于第一层的楼层面在所述的浇铸在现有桩基9上的混凝土上形成。形成楼层面后，居住空间15在各层形成，以获得一高层建筑物，如图12所示。
这种结构让新形成的地震隔离地基5来承担第二层和第二层以上楼层的重量负载。这减少了现有中层建筑物1的地基9的重量负载。因此，尽管该现有中层建筑物1是按照以前的标准建造的，根据第二实施例的方法扩展的高层建筑物符合建筑物抗震性的新国家标准，而不需要加固现有地基9。
图13和14是根据本发明的第三实施例扩展和加固的处于各阶段的建筑物纵剖面示意图。
第三实施例的方法的起初几个步骤也与以上描述的第一实施例的步骤相同。更加明确地，第三实施例的方法也由在现有中层建筑物的地基的外侧为该高层建筑物设置地震隔离地基，在所述的新提供的地震隔离地基之上提供支撑件，然后利用所述的支撑件在现有建筑物之上形成新居住层。
因此，关于与第一和第二方法共同的步骤的解释和附图会被省略，以下只对随后与第一和第二实施例不同的步骤做出解释。
参考图3，新居住层10在现有中层建筑物1上形成之后，现有中层建筑物1的居住者搬到新居住层10中。然后，现有中层建筑物1的上部楼层被拆除并移走(见图13)。这个步骤中拆除并移走的楼层数典型的为1至3层，但不限于此。图中所示的例子中，拆除并移走两层(第四和第五层)。
通过拆除并移走现有中层建筑物1的上部楼层，现有地基9的支撑中层建筑物1的重量负载减少了，该高层建筑物的抗震性提高了。
然后，现有中层建筑物1剩余的楼层(附图中所示例子的第一和第三层)被改造，居住空间在各层形成。然后建筑程序完成(见图14)。
现有中层建筑物的每一层基本依照与第一实施例的方法相同的方式改造，这种方法在第7页第6-26行中有描述。更加明确地，该改造方法包括拆除并移走门外楼梯4，并在从现有楼层面到拆除并移走产生的空间之间伸展形成新的楼层面。
在依这种方式建造的高层建筑物中，围绕现有中层建筑物1的扩展部分被所述地震隔离地基5支撑。另一方面，当上部楼层移走后，支撑现有中层建筑物的地基上的重量负载减少了。因此扩展的建筑物在整体上成为一高层建筑物，其中六或更多层符合新抗震标准，尽管该建筑物原来是一根据原标准设计的中层建筑物。
如图14所示，用第三实施例的方法建造的高层建筑物具有一多层的大厅17，处于原来中层建筑物被移走的楼层(附图中例子的第四和第五层)占据的空间中。
根据本发明用于建筑物抗震加固和扩展的方法，不但使扩展和改造如楼梯型公寓住宅的一中层建筑物成一高层建筑物且居住者保持在该建筑物中成为可能，还使改造依据以前标准设计现有建筑物成为一达到新抗震国家标准的高层建筑物成为可能。
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
1、(删除)
2、(删除)
3、一种用于扩展和改造一现有中层建筑物(1)成为一高层建筑物的抗震加固和扩展方法，该方法包括步骤：
在中层建筑物(1)现有地基的所述的外侧为该高层建筑物提供新地震隔离地基(5)，
在所述的新提供的地震隔离地基上提供支撑件(6)，
利用所述的支撑件在现有建筑物之上形成新的居住层(10)，
在所述新的居住层形成后，拆除并移走所述现有中层建筑物的地上部分以形成一空间，
在所述空间中的所述支撑件之间铺设横梁(16)以形成第二层以及第二层之上的楼层面，
在现有桩基(9)的上部之上为第一层提供一楼层面，以及
在所述的各新楼层的所述楼层面上提供新的居住空间。
4、一种用于扩展和改造一现有中层建筑物(1)成为一高层建筑物的抗震加固和扩展方法，该方法包括步骤：
在中层建筑物(1)现有地基的外侧为高层建筑物提供新的地震隔离地基(5)，
在所述的新提供的地震隔离地基上提供支撑件(6)，
利用所述的支撑件在现有建筑物之上形成新的居住层(10)，
在所述新的居住层形成后，拆除并移走所述现有中层建筑物的上部楼层，以及
逐层改造所述现有中层建筑物的剩余楼层。
5、(删除)
6、一种由以下步骤进行抗震加固和扩展的建筑物，
在一现有中层建筑物(1)地基的外侧为一高层建筑物提供地震隔离地基(5)，
在所述的地震隔离地基上提供支撑件(6)，以及
利用所述的支撑件在现有建筑物之上形成新的居住层(10)，
其中第二层和第二层之上的楼层面是通过在所述位于经拆除并移走所述现有中层建筑物的地上部分产生的空间中的支撑件之间铺设横梁而形成的，
其中第一层的楼层面提供在所述现有桩基(9)的上部，以及
其中在每一新形成的楼层面上形成新的居住空间。
7、一种由以下步骤进行抗震加固和扩展的建筑物，
在一现有中层建筑物(1)地基的外侧为一高层建筑物提供地震隔离地基(5)，
在所述的地震隔离地基上提供支撑件(6)，以及
利用所述的支撑件在现有建筑物之上形成新的居住层(10)，
其中所述现有中层建筑物的上部楼层被拆除并移走，以及
其中每一剩余的楼层被改造。