A.- Pierre Benso est locataire depuis 1973 d'un appartement de trois pièces et demie, au 5e étage d'un immeuble appartenant à la S.I. rue Schaub "I", à Genève. Le dernier loyer s'élève à 4'282 francs par an, sans les charges, dès le 1er août 1975.

En 1980/81, des travaux importants ont été effectués dans l'immeuble et un septième étage construit dans les combles. Le coût des travaux s'est élevé à 659'431 francs. L'architecte mandaté par la société propriétaire attribue 484'661 francs à l'ensemble de l'immeuble et 174'770 francs aux seules combles.

La bailleresse a fait notifier le 6 avril 1982 une hausse du loyer, qui était porté à 7'620 francs par an dès le 1er août 1982.

B.- Benso ayant fait opposition, le Tribunal des baux et loyers du canton de Genève a jugé le 9 septembre 1983 que la hausse était licite et a fixé le loyer annuel à 7'620 francs, sans les charges, dès le 1er août 1982.

Le 30 janvier 1984, la Cour de justice du canton de Genève a déclaré irrecevable l'appel formé par le locataire, faute de violation de la loi par les premiers juges.

C.- Benso recourt en réforme au Tribunal fédéral en concluant à l'annulation de l'arrêt du 30 janvier 1984 et à ce que le loyer soit fixé à 5'934 francs dès le 1er août 1982 et à 5'792 francs dès le 1er août 1983.

Le Tribunal fédéral admet partiellement le recours, annule l'arrêt attaqué et renvoie la cause à l'autorité cantonale pour nouveau jugement dans le sens des considérants.

1. La hausse de loyer en cause, fondée sur l'art. 15 lettres a, b, c et d AMSL, n'est litigieuse qu'en ce qui concerne le taux correspondant à des hausses de coûts ou à des prestations supplémentaires du bailleur au sens de l'art. 15 lettre b AMSL. Les autres facteurs de hausse ou de baisse pris en compte par les juges précédents, à savoir 10,6% de hausse pour le maintien du pouvoir d'achat du capital exposé aux risques, à la suite de l'augmentation du coût de la vie entre août 1975 et juillet 1982, et 3,38% de baisse en raison de la baisse du taux hypothécaire entre août 1975 et juillet 1982, ne sont en effet pas litigieux, ni la baisse supplémentaire de 3,38% dès le 1er août 1983, en raison d'une nouvelle baisse du taux hypothécaire survenue dès le 1er avril 1983.

2. a) La cour cantonale admet avec le Tribunal de première instance qu'une part des travaux, atteignant 484'661 francs, ne concerne pas les combles et bénéficie uniquement aux locataires des six premiers niveaux, dont le défendeur; ces travaux ne peuvent donc être répercutés que sur les locataires concernés.

Le défendeur soutient que les 484'661 francs de travaux pris en considération concernent l'ensemble des logements et doivent aussi être répercutés sur les loyers des appartements nouveaux construits dans les combles, à raison de 1/7.

b) Il ressort des constatations de fait qui lient la juridiction de réforme et de l'expertise à laquelle la cour cantonale s'est ralliée qu'à l'exception de deux postes particuliers, le montant de 484'661 francs ne concerne que les appartements préexistant à la construction des combles, et que les travaux relatifs aux combles ont été ventilés à part, à raison de 174'770 francs. Si l'on se réfère à la ventilation faite par l'expert et aux pièces sur laquelle elle repose, on constate notamment que le poste "serrurerie" de 21'800 francs, qui n'apparaît que dans la colonne "entretien de l'immeuble", à l'exclusion de la colonne concernant les combles, ne concerne effectivement que les anciens appartements, soit plus précisément les balcons de ceux-ci.

La cour cantonale a refusé de répartir aussi sur les appartements des combles les frais de réfection des façades, par 17'570 francs, et de réfection de l'ascenseur, par 2'255 francs. Elle considère qu'"il est [...] notoire que la façade ne s'élève pas jusqu'aux combles" et, quant à l'ascenseur, "qu'il n'ascende que jusqu'au 5e étage". Cette manière de voir, qui ressortit à l'appréciation juridique des faits, ne résiste pas à l'examen: la réfection d'une façade profite à l'ensemble de l'immeuble et améliore son aspect général, dont bénéficient même les logements qui ne donnent pas directement sur elle; de même, les locataires d'un logement situé au 6e étage bénéficient à l'évidence des avantages d'un ascenseur allant jusqu'au 5e étage.

On doit donc soustraire du montant des travaux à prendre en considération à l'égard du défendeur, comme locataire n'occupant pas les combles, le 1/7 de 17'570 francs et 2'255 francs (19'825 francs), soit 2'832 francs.

Le total des travaux concernant le défendeur et les autres locataires n'occupant pas les combles est donc de 481'829 francs au lieu de 484'661 francs.

Pour le surplus, le recours ne peut qu'être rejeté en tant qu'il critique la répartition du coût des travaux entre les anciens et les nouveaux appartements.

3. La cour cantonale admet que les travaux entrepris par la bailleresse constituent d'importantes réparations, au sens de l'art. 10 al. 1 OSL, dont les frais doivent être considérés à raison de 70% comme des investissements créant des plus-values; rentabilisés à 6,25% (0,5% de plus que le taux hypothécaire de 1er rang au 1er août 1982), ces investissements justifient une hausse de l'état locatif de 21'203 francs par an. Quant aux travaux qui, à concurrence de 30%, sont considérés non pas comme des investissements créant des plus-values mais comme des travaux d'entretien, les juridictions cantonales adoptent la jurisprudence genevoise admettant un amortissement de ces travaux et un intérêt intercalaire; elles retiennent un amortissement sur 15 ans, soit 9'693 francs par an, et un intérêt intercalaire calculé à 5% sur une période moyenne de 7 ans, soit 3'992 francs par an (recte: 3'392 francs).

a) Le défendeur critique à juste titre la solution adoptée par la cour cantonale pour la part de frais non assimilée à une plus-value.

Selon l'art. 254 al. 1 CO, le bailleur est tenu d'entretenir la chose pendant toute la durée du bail. Le loyer comprend ainsi normalement ces frais d'entretien. Lorsqu'ils sont assumés, que ce soit régulièrement ou avec retard après dégradation des locaux, ces frais ne sauraient donc justifier de hausse de loyer. Il s'agit de dépenses de pur maintien de la valeur de l'immeuble, et ce n'est que s'ils se trouvent accrus en raison du renchérissement qu'ils peuvent fonder une hausse de loyer. Cela résulte des art. 15 lettre b AMSL et 9 al. 1 OSL qui ne visent que les hausses de coûts, et notamment de frais d'entretien (cf. GMÜR/CAVIEZEL, Mietrecht-Mieterschutz, 2e éd., p. 60 s.; HAURI, Der Missbräuchliche Mietzins, thèse Zurich 1979, p. 120).

Si, par des travaux, des réparations ou des fournitures, le bailleur apporte des améliorations à la chose louée, on est en présence de prestations supplémentaires au sens des art. 15 lettre b AMSL et 10 OSL. De telles prestations ne peuvent cependant être répercutées sur le loyer et permettre une hausse de celui-ci que s'il s'agit d'améliorations créant des plus-values. Souvent les améliorations présentent un double aspect; ainsi lorsqu'elles remplacent une installation existante par une installation de qualité nettement supérieure; une partie seulement de l'investissement crée alors une plus-value, l'autre partie ne faisant que maintenir la valeur antérieure. Seule la part créatrice de plus-value peut être répercutée sur les loyers (cf. GMÜR/CAVIEZEL, op.cit., p. 61-63; HAURI, op.cit., p. 124; MEYER, Mietrecht im Alltag, 3e éd., p. 64 s.).

Comme il est souvent difficile de faire une répartition exacte entre la part créatrice de plus-value et la part maintenant la valeur de la chose, l'art. 10 OSL a été complété en 1975 par une disposition simplificatrice applicable en cas d'importantes réparations. Selon cette disposition, dans sa teneur de 1975, la moitié des frais pouvait être considérée comme investissement à plus-value. Une modification de 1977 a apporté plus de souplesse en prévoyant qu'une part de 50 à 70% est considérée comme créatrice de plus-value.

En considérant en règle générale comme des investissements créant des plus-values, à raison de 50-70%, les frais causés par d'importantes réparations, même s'il ne s'agit que d'importants travaux d'entretien effectués par un bailleur jusque-là négligent, l'art. 10 a manifestement pour but d'encourager, ou de ne pas décourager, la rénovation des immeubles (cf. HAURI, op.cit., p. 125 s.; GMÜR/CAVIEZEL, op.cit., p. 63; MEYER, op.cit., p. 65). L'introduction de cette disposition en 1975, puis sa modification en 1977, visaient à favoriser le bailleur en lui permettant de répercuter sur les loyers des frais de réparation qui n'auraient pas pu l'être sans cela - ou seulement dans une mesure moindre. En revanche, la part de 30 à 50% qui ne peut pas être considérée comme plus-value mais ne sert qu'à maintenir la valeur de la chose louée ne saurait être répercutée sur les loyers et reste à la charge du bailleur (RAISSIG/SCHWANDER, Massnahmen gegen Missbräuche im Mietwesen, 1984, p. 125).

Cette interprétation des art. 9/10 OSL se trouve clairement confirmée par l'examen des travaux préparatoires, soit des travaux de la commission d'experts chargée de l'élaboration de l'ordonnance du 10 juillet 1972 et de ses modifications (cf. notamment procès-verbal de la séance du 14 mai 1974 de cette commission, p. 7 in fine; rapport du 20 janvier 1975 au Conseil fédéral, p. 4/5; rapport du 22 avril 1976 au Conseil fédéral, p. 3; rapport du 30 novembre 1977 au Conseil fédéral, p. 4).

La jurisprudence cantonale publiée en la matière se prononce également dans le même sens, à l'exception du canton de Genève (cf. Communications de l'Office fédéral du logement concernant le droit du loyer) No 4, p. 23 (No 7; Mietgericht Affoltern); No 11, p. 2 in fine (No 1; Mietgericht Zürich); No 12, p. 13 (No 4; Mietgericht Zürich); No 14, p. 19 (No 5; pretore Bellinzona); pour la pratique genevoise: No 15, p. 18 (No 5).

L'arrêt attaqué et la jurisprudence sur laquelle il se fonde sont donc contraires à une correcte interprétation des art. 9 et 10 OSL dans la mesure où ils répercutent sur les loyers, par le biais d'intérêts et d'amortissements, la part des travaux qui excèdent ceux qui peuvent être considérés comme créateurs de plus-value. La solution de l'arrêt attaqué apparaît d'autant plus erronée qu'elle aboutit à répercuter sur les loyers les travaux d'entretien non créateurs de plus-value à un taux plus favorable que les autres (9% contre 6,25% pour les travaux considérés comme plus-value). Une telle interprétation est manifestement contraire au système de l'art. 10 OSL.

b) En l'espèce, on ne peut donc répercuter sur les loyers, par un taux approprié, qu'une part - comprise en règle générale entre 50 et 70% - des 481'829 francs de travaux de rénovation dont ont bénéficié le défendeur et les autres locataires dans la même situation que lui.

Quant à l'importance de cette part, elle est inversement proportionnelle à celle des travaux d'entretien compris dans l'ensemble des travaux de rénovation (MEYER, op.cit., p. 65 s.). Or les constatations de la cour cantonale à cet égard sont insuffisantes pour permettre au Tribunal fédéral de fixer lui-même la part susceptible d'être répercutée sur les loyers en vertu des art. 15 al. 1 lettre b AMSL et 10 al. 1 OSL. Le jugement de première instance - aux constatations duquel se réfère l'arrêt attaqué - constate seulement que "l'immeuble date de la première guerre mondiale [...] et qu'il n'a pas été allégué qu'il ait fait l'objet de réparations majeures antérieurement à 1980 et 1981, ce que les loyers plutôt modestes avant les travaux confirment". Cette constatation ne permet pas de déterminer, ne serait-ce qu'approximativement, quelle part des frais dus aux réparations entreprises revient aux travaux d'entretien, ne pouvant justifier une augmentation de loyer selon les dispositions précitées, ni, partant, de juger si le taux de 70% arrêté par les juridictions cantonales correspond à une juste application de ces dispositions. Il y a dès lors lieu de renvoyer la cause à la cour cantonale pour qu'elle complète ses constatations, dans la mesure où le lui permet le droit cantonal de procédure, et statue à nouveau sur ce point (art. 64 al. 1 OJ).

c) Aux termes de l'art. 10 al. 2 OSL, les augmentations de loyers fondées sur des améliorations à plus-value sont réputées non abusives lorsqu'elles ne dépassent pas ce qui est équitable pour couvrir les frais d'intérêts, d'amortissement et d'entretien causés par l'investissement effectué. Les juridictions cantonales ont accordé à la demanderesse un rendement de 6,25% sur les investissements assimilés à plus-value, soit 1/2 % de plus que le taux hypothécaire de 1er rang au 1er août 1982. On peut se demander si ce taux tient suffisamment compte du droit à l'amortissement et à la couverture des frais d'entretien prévu par l'art. 10 al. 2 OSL (cf. les taux proposés par RAISSIG/SCHWANDER, op.cit., p. 209 s.; MEYER, op.cit., p. 111-113; GMÜR/CAVIEZEL, op.cit., p. 175). Le taux de rendement à retenir au cas particulier dépendant de la nature des travaux entrepris, notamment de la durée de vie des améliorations qui en résultent, le Tribunal fédéral n'est pas non plus en mesure de le fixer, ne disposant pas des données nécessaires à cet égard. Il y a donc également lieu de renvoyer sur ce point la cause à la cour cantonale pour qu'elle statue à nouveau.