(57)【要約】【課題】手間がかからず、壁が一体に構築された柱であっても適用可能な耐震補強方法を提供する。【解決手段】既存柱１の表面に対となる溝２１を形成し、両フランジ２０Ａが溝２１に収容されるように既存柱１に溝形鋼２０を取り付ける。そして、既存柱１に打設したケミカルアンカー３０にナット３１を締め付け、溝形鋼２０を既存柱１の表面に固定し、溝形鋼２０のウエブ２０Ｂと既存柱１の表面との間の隙間、及び、既存柱１の溝２１の内部にグラウト２２を充填する。【選択図】図１
2010203060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート造の既存躯体を鋼材によって補強する既存躯体の補強構造であって、
前記既存躯体には溝が形成され、
前記鋼材は、その縁部が前記溝に収容されるように、前記既存躯体に取り付けられていると共に、前記既存躯体に打設されたアンカーに設けられた拘束部材により拘束されていることを特徴とする既存躯体の補強構造。
【請求項２】
前記アンカーはケミカルアンカーであることを特徴とする請求項１記載の既存躯体の補強構造。
【請求項３】
コンクリート造の既存躯体を鋼材によって補強する既存躯体の補強構造であって、
前記既存躯体には溝が形成され、
前記鋼材は、その縁部が前記溝に収容されるように、前記既存躯体に取り付けられていると共に、前記既存躯体を貫通する棒状部材に設けられた拘束部材により拘束されていることを特徴とする既存躯体の補強構造。
【請求項４】
請求項１から３のうち何れか１項に記載の既存躯体の補強構造であって、
前記鋼材は溝形鋼であり、前記溝は平行に対となるように形成され、
前記鋼材の屈曲された両縁部がこの対となった溝に収容されるように取り付けられていることを特徴とする既存躯体の補強構造。
【請求項５】
請求項１から４のうち何れか１項に記載の既存躯体の補強構造であって、
前記既存躯体に形成された前記溝内に充填され、硬化した充填材を備えることを特徴とする既存躯体の補強構造。
【請求項６】
請求項１から５のうち何れか１項に記載の既存躯体の補強構造であって、
前記鋼材は、前記既存躯体の外部側の面に取り付けられていることを特徴とする既存躯体の補強構造。
【請求項７】
請求項１から６のうち何れか１項に記載の既存躯体の補強構造であって、
前記既存躯体は、既存建物の柱又は梁であって、
前記鋼材は、前記柱又は梁の中央部に取り付けられていることを特徴とする既存躯体の補強構造。
【請求項８】
コンクリート造の既存躯体の補強方法であって、
前記既存躯体に溝を形成し、
鋼材を、その縁部が前記溝に収容されるように、前記既存躯体に取り付けると共に、前記既存躯体に打設したアンカーに設けた拘束部材により拘束することを特徴とする既存躯体の補強方法。
【請求項９】
コンクリート造の既存躯体の補強方法であって、
前記既存躯体に溝を形成し、
鋼材を、その縁部が前記溝に収容されるように、前記既存躯体に取り付けると共に、前記既存躯体を貫通する棒状部材に設けた拘束部材により拘束することを特徴とする既存躯体の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存躯体を耐震補強する方法及び構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鉄筋コンクリート造又は鉄骨鉄筋コンクリート造の既存建物において、柱や梁の外周に補強部材を取り付けたり、建物と一体に補強構造を構築したりすることにより耐震補強する方法が用いられている。このような方法として、例えば、特許文献１には、既存柱の外周に鋼管を巻き付け、鋼管と既存柱の間にグラウトを充填することで、既存柱と鋼管とを一体化させて耐震補強する方法が記載されている。また、特許文献２には、既存建物の柱又は梁の外面に沿うようにコンクリートからなる補強構造を構築し、アンカーボルトにより既存建物と補強構造とを一体化させて耐震補強する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０―２５９０７号公報
【特許文献１】特開２００８―５０７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１記載の方法では、既存柱の外周に鋼管を巻き付けなければならず、壁が一体に構築されている既存柱にはこの方法を適用できない。また、特許文献２記載の方法では、大掛かりな構造体を構築しなければならず、また、構造体と既存躯体との間で確実に荷重が伝達されるように、アンカーボルトを多数打設する必要があり、施工に非常に手間がかかる。
【０００５】
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、手間がかからず、壁が一体に構築された柱であっても適用可能な耐震補強方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の既存躯体の補強構造は、コンクリート造の既存躯体を鋼材によって補強する既存躯体の補強構造であって、前記既存躯体には溝が形成され、前記鋼材は、その縁部が前記溝に収容されるように、前記既存躯体に取り付けられていると共に、前記既存躯体に打設されたアンカーに設けられた拘束部材により拘束されていることを特徴とする。上記の既存躯体の補強構造において、前記アンカーはケミカルアンカーであってもよい。
また、本発明の既存躯体の補強構造は、コンクリート造の既存躯体を鋼材によって補強する既存躯体の補強構造であって、前記既存躯体には溝が形成され、前記鋼材は、その縁部が前記溝に収容されるように、前記既存躯体に取り付けられていると共に、前記既存躯体を貫通する棒状部材に設けられた拘束部材により拘束されていることを特徴とする。
【０００７】
上記の既存躯体の補強構造において、前記鋼材は溝形鋼であり、前記溝は平行に対となるように形成され、前記鋼材の屈曲された両縁部がこの対となった溝に収容されるように取り付けられていてもよい。
また、前記既存躯体に形成された前記溝内に充填され、硬化した充填材を備えてもよい。また、前記鋼材は、前記既存躯体の外部側の面に取り付けられていてもよく、前記既存躯体は、既存建物の柱又は梁であって、前記鋼材は、前記柱又は梁の中央部に取り付けられていてもよい。
【０００８】
また、本発明の既存躯体の補強方法は、コンクリート造の既存躯体の補強方法であって、  前記既存躯体に溝を形成し、鋼材を、その縁部が前記溝に収容されるように、前記既存躯体に取り付けると共に、前記既存躯体に打設したアンカーに設けた拘束部材により拘束することを特徴とする。
また、本発明の既存躯体の補強方法は、コンクリート造の既存躯体の補強方法であって、  前記既存躯体に溝を形成し、鋼材を、その縁部が前記溝に収容されるように、前記既存躯体に取り付けると共に、前記既存躯体を貫通する棒状部材に設けた拘束部材により拘束することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、既存躯体に形成された溝を介して既存躯体に作用する地震力が鋼材に伝達され、鋼材がこの地震力を一部負担するため、既存躯体を耐震補強できる。かかる構成により、既存躯体に形成した溝に鋼材を取り付けるのみでよいため、施工の手間を削減でき、また、壁が一体に構築された柱であっても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（Ａ）は、本発明の耐震補強構造により補強された既存柱を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩ−Ｉ断面図である
【図２】耐震補強構造の構築方法を説明するための図（その１）であり、（Ａ）は既存柱の正面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩ−Ｉ断面図である。
【図３】耐震補強構造の構築方法を説明するための図（その２）であり、（Ａ）は既存柱の正面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩ−Ｉ断面図である。
【図４】耐震補強構造の構築方法を説明するための図（その３）であり、（Ａ）は既存柱の正面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩ−Ｉ断面図である。
【図５】本発明の耐震補強構造により耐震補強した既存梁を示す正面図である。
【図６】表裏面に溝形鋼を取り付けて耐震補強した既存柱を示す断面図である。
【図７】（Ａ）は溝形鋼に代えてＨ型鋼を用いた場合、（Ｂ）は半円弧状の断面を有する鋼材を用いた場合の耐震補強構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の耐震補強構造の一実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１（Ａ）は、本発明の耐震補強構造１０により補強された既存柱１を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩ−Ｉ断面図である。同図に示すように、本実施形態の耐震補強構造１０は、鉄筋コンクリート造の既存柱１の外周側の面に、地震時に発生すると予想されるせん断ひび割れと交差するように（すなわち、既存柱１の中央部に）、複数の溝形鋼２０が取り付けられてなる。なお、本実施形態では鉄筋コンクリート造の既存柱１を耐震補強する場合について説明するが、本発明は、鉄骨コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造の躯体を耐震補強する場合であっても適用できる。
【００１２】
図１に示すように、既存柱１には、複数対の互いに平行な溝２１が上下方向に延びるように形成されている。そして、対となる溝２１は、その間隔が溝形鋼２０のフランジ２０Ａの幅と略等しくなるように形成されている。また、既存柱１の対となる溝２１の間にはケミカルアンカー３０が打設されている。
【００１３】
各溝形鋼２０のウエブ２０Ｂ面には孔２０Ｃが形成されており、ケミカルアンカー３０は、この孔２０Ｃを通して表面に突出している。これら溝形鋼２０は、既存柱１に形成された対となる溝２１に各フランジ２０Ａの縁部が収容されるとともに、孔２０Ｃから突出したケミカルアンカー３０にナット３１が締め付けられることにより既存柱１に固定されている。
【００１４】
各溝形鋼２０と既存柱１の表面との間の隙間及び既存柱１の溝２１の内部にはグラウト２２が充填され、固化している。
【００１５】
かかる耐震補強構造１０が取り付けられた既存柱１にせん断力が作用すると、溝形鋼２０が既存柱１に形成された溝２１に収容されるように取り付けられ、さらに既存柱１と溝形鋼２０の間にグラウト２２が充填されているため、溝形鋼２０との間で水平方向の応力が伝達されることとなる。このため、溝形鋼２０が既存柱１に作用するせん断力の一部を負担することとなり、既存柱１をせん断補強することができる。
【００１６】
以下、耐震補強構造１０の構築方法を図２〜図４を参照して説明する。なお、図２〜図４において、（Ａ）は既存柱１の正面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩ−Ｉ断面図である。  既存柱１を耐震補強するには、まず、既存柱１の外周面に取り付けられている仕上げ材を取り除く。そして、図２に示すように、既存柱１の表面に、せん断力が作用した際に発生すると予想される破壊面と交差するように複数の対となる溝２１をカッターにより形成する。そして、これらの対となる溝２１の間にケミカルアンカー３０を打設する。
【００１７】
次に、図３に示すように、溝形鋼２０をケミカルアンカー３０が孔を挿通するとともに、既存柱１の対となる溝２１にフランジ２０Ａが夫々収容されるように配置する。そして、ケミカルアンカー３０にナット３１を締め付け、溝形鋼２０を既存柱１に固定する。
【００１８】
次に、溝形鋼２０の下部を塞ぐように蓋材２４を取り付けるとともに、溝形鋼２０の外周にシール材２３を取り付ける。そして、図４に示すように、溝形鋼２０と既存柱１の間の隙間、及び、既存柱１の溝２１の内部にグラウト２２を充填する。充填したグラウト２２が硬化した後、蓋材２４を取り除くことで本実施形態の耐震補強構造の構築が完了する。
【００１９】
以上説明したように、本実施形態によれば、溝形鋼２０を既存柱１の外部側の表面に取り付けることにより耐震補強しているため、この既存柱１と一体に壁や梁が構築されている場合であっても、耐震補強を行うことができる。
【００２０】
また、既存柱１の表面に形成された溝２１に溝形鋼２０を取り付けることで耐震補強でき、構造体等を構築する必要がないため、施工の手間を削減できる。また、ケミカルアンカー３０は溝形鋼２０を既存柱１に固定するのみの働きをしている（すなわち、力の伝達を期待していない）ため、ケミカルアンカー３０の数が少なくて済み、さらに施工の手間を削減できる。
また、ケミカルアンカーは躯体を貫通しないように設けることができるので、既存躯体の片側（本実施形態では外部側）からのみで補強作業を行うことができる。
【００２１】
なお、本実施形態では、既存柱１を耐震補強する場合について説明したが、これと同様に、図５に示すように、既存梁２を耐震補強する場合や、壁やスラブなどの躯体を耐震補強する場合にも本発明を適用することができる。
【００２２】
また、本実施形態では、既存柱１の一面のみに溝形鋼２０を取り付ける場合について説明したが、これに限らず、図６に示すように、既存柱１の複数の面に溝形鋼２０を取り付けることとしてもよい。なお、同図に示すように、既存柱１の表裏面に溝形鋼２０を取り付ける場合には、ケミカルアンカー３０を用いず、既存柱１を貫通するロックボルト１３０により溝形鋼２０を固定することができる。
【００２３】
また、本実施形態では、既存柱１に溝形鋼２０を取り付けるものとしたが、これに限らず、図７（Ａ）に示すように、Ｈ型鋼１２０を用いたり、同図（Ｂ）に示すように、断面が半円弧状の鋼材２２０を用いたりしてもよく、要するに平行な一対の溝に、夫々、部材の一部が収容可能な形状の鋼材であれば、用いることができる。
【符号の説明】
【００２４】
１  既存柱                              ２  既存梁
１０  耐震補強構造                      ２０  溝形鋼
２０Ａ  フランジ                        ２０Ｂ  ウエブ
２１  溝                                ２２  グラウト
２３  シール材                          ２４  蓋材
３０  ケミカルアンカー                  ３１  ナット
１２０  Ｈ型鋼                          １３０  ロックボルト
２２０  鋼材
【図２】
2010203060.tif 000003
【図３】
2010203060.tif 000004
【図５】
2010203060.tif 000005
【図１】
2010203060.tif 000006
【図４】
2010203060.tif 000007
【図６】
2010203060.tif 000008
【図７】
2010203060.tif 000009