(57)【要約】【課題】既存建築物の開口部や室内空間に大きく影響することなく、既存建築物の柱を補強するための耐震補強工法及び補強ピースを提供すること。【解決手段】既設建築物の柱１５２と梁１５１から構成される柱梁フレーム１５の、特に柱１５２を耐震補強する耐震補強工法において、前記柱梁フレーム１５の開口部間に配置される柱１５２の前記開口部側の側面１５ａを、前記梁１５１の上面又は下面に当接する底部材２１と、該底部材２１から直角に立ち上がる垂直部材２２と、垂直部材２２を埋め巻くように角柱状に形成されたコンクリート２３とからなるＩ型補強ピース２０の自由端同士が連結されるように上下の前記梁１５１間に挿入して一体化された補強ユニット１０により狭持したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設建築物の柱と梁から構成される柱梁フレームの、特に柱を耐震補強する耐震補強工法において、
前記柱梁フレームの開口部間に配置される柱の側面を、一端が前記梁の上面に当接し、他端が前記梁の下面に当接する補強ユニットにより狭持し、前記柱梁フレームと前記補強ユニットとの間に、接合剤を充填することで、前記柱梁フレームと前記補強ユニットを一体化することを特徴とする耐震補強工法。
【請求項２】
既設建築物の柱と梁から構成される柱梁フレームの、特に柱を耐震補強する耐震補強工法において、
前記柱梁フレームの開口部間に配置される柱の側面を、一端が前記梁の上面又は下面に当接し他端同士が連結される補強ユニットにより狭持し、前記柱梁フレームと前記補強ユニットとの間に、接合剤を充填することで、前記柱梁フレームと前記補強ユニットを一体化することを特徴とする耐震補強工法。
【請求項３】
請求項２に記載される耐震補強工法において、
前記補強ユニットは、前記梁の上面又は下面に当接する底部材と、該底部材から直角に立ち上がる垂直部材とからなるＩ型補強ピースを、該Ｉ型補強ピースの自由端同士が連結されるように上下の前記梁間に挿入したことを特徴とする耐震補強工法。
【請求項４】
請求項２に記載される耐震補強工法において、
前記補強ユニットは、直交する２辺で構成されるＬ型補強ピースの、一辺が前記梁の上面又は下面に当接し、他の一辺の先端同士が連結されるように上下の前記梁間に挿入したことを特徴とする耐震補強工法。
【請求項５】
請求項３又は請求項４のいずれかに記載される耐震補強工法において、
前記Ｉ型補強ピース又は前記Ｌ型補強ピースには、他の前記Ｉ型補強ピース又は前記Ｌ型補強ピースと接合する接合部が設けられるとともに、
前記接合部は、前記Ｉ型補強ピース又は前記Ｌ型補強ピースの先端にボルト締結孔が設けられたボルト締結側と、ボルト挿通孔が設けられたプレートよりなり、
ボルト締結側を備える前記Ｉ型補強ピースあるいはＬ型補強ピースに前記プレートをあてがい、ボルトで締結することで、前記補強ユニットとして前記Ｉ型補強ピース同士あるいは前記Ｌ型補強ピース同士が一体化されることを特徴とする耐震補強工法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載される耐震補強工法において、
前記既設建築物の前記柱及び前記梁の太さよりも、前記補強ユニットの太さが細く形成されることを特徴とする耐震補強工法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載される耐震補強工法に用いることを特徴とする補強ピース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設建築物に対する耐震補強工事における補強工法並びにそれに用いる補強ピースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
既存建物等の中には、現行の建築基準を満足していないものもあり、耐震強度を高める必要のあるものも多い。このような既存建築物の耐震強度を高める技術としては、大別して鉄筋コンクリート壁を増設する方法と、鉄骨ブレースを増設する方法とがある。
しかし、鉄筋コンクリート壁を増設する方法では開口部が壁面で覆われてしまうために、室内の採光に影響が出るなどの問題もある。
したがって、建物の室内を開放したい場合には鉄骨ブレースを増設する方法で耐震補強を行うことが一般的である。
【０００３】
このような鉄骨ブレースを用いて耐震補強する方法としては、特許文献１乃至特許文献３に示すような方法が挙げられる。
特許文献１には、ＲＣ造駆体開口部の耐震補強方法として、開口部内に収まる四角形状の枠の上辺から剪断パネルを垂下させて設け、該剪断パネルを頂点とし、四角形状の枠の下辺部分が底辺となる三角形状をなすように、下辺から剪断パネルに向かって三角形の斜辺をなすブレースを設ける方法が示されている。
【０００４】
また、特許文献２には鉄骨枠組工法として、鉄骨枠を複数個に分割したユニットを補強現場で建物の枠部につり込んだ後、ボルトで組み立てる方法が示されている。
また、特許文献３には耐震補強の鉄骨ブレース増強工法として、開口部内に収まる四角形状の枠に上辺が底辺となるように、斜辺をなすブレースを取り付けた鉄骨ブレースを、開口部に組み入れるにあたり、枠と開口部の接触面に接着剤を注入して接着することを特徴とする方法が示されている。
【特許文献１】特公平７−５１８０３号公報
【特許文献２】実公平７−２６５２０号公報
【特許文献３】特開平１１−７１９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では以下のような問題点があった。
（１）鉄骨ブレースによって開口部の一部が塞がれてしまうので、窓からの景観を損なうおそれがある。
既設建築物の補強を行う鉄骨ブレースは、基本的に開口部に対して三角形を構成するようにブレースを入れて構成されるのが一般的である。これは三角形状に補強することで枠が変形に強くなるためであるが、斜辺をなすブレースは適度な太さが必要となる。
しかし、開口部にこのような鉄骨ブレースを設けることで、特に斜辺をなすブレース部分によって開口部の視野が遮られることになる。
このように、斜辺をなすブレースを用いる補強は、開口部全面を塞ぐものではないので、開口は確保されるものの、内部から窓の外を見る際にはブレースによって景観が損なわれる結果になる。また、外観上も丈夫そうには見えるものの、美観の点では損なわれてしまうおそれがある。
【０００６】
（２）鉄骨ブレースの搬送、搬入等に手間がかかるおそれがある。
既設建築物の補強を行う鉄骨ブレースは、開口部に対応させてその大きさが決定される。しかしながら、ビルなどの補強が必要とされる構造物における開口部は、例えば６ｍ×３ｍ程度、或いはもっと大開口となっている場合が多く、鉄骨ブレースは数ｍ単位の大きさを必要とすることが一般的である。
したがって、鉄骨ブレース自体の重量も、それに合わせて大きくなり、数トン規模の重量となることが多いため、人手で搬送することは難しい。
【０００７】
そのため、鉄骨をある程度の大きさまでバラバラに製造して、それを現場に搬入してボルト類で連結し組み立てると、日数もかかり専用の設備も必要となるため作業効率は悪い。
また、建築物の外部から鉄骨ブレースを取り付ける場合には、重機を用いれば比較的容易に取り付けが可能であるが、構造によっては内部からの取り付けが必要な場合もある。この場合、建築物の内部に鉄骨ブレースを搬入するには、鉄骨ブレースのサイズの開口部が必要となり、搬入口がない場合には搬入口を確保するために建物の一部を解体し、工事終了後、再び元通りに戻す必要がある。
【０００８】
また、開口部の周囲に鉄骨ブレースを挿入すると、その開口部が建築物への出入口のような場合には、床部分に段差が生じ、出入りに支障が生じたり床全体を底上げするなどの余分な工事が必要となったりしていた。
このように、従来の特許文献１乃至特許文献３の方法では、（１）開口部の一部が塞がれ、窓からの景観を損なう、（２）開口部の床部分に段差が生じる等の問題があった。
【０００９】
そこで、本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、既存建築物の開口部や室内空間に大きく影響することなく、既存建築物の柱を補強するための耐震補強工法及び補強ピースを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明による耐震補強工法及び補強ピースは以下のような特徴を有する。
（１）既設建築物の柱と梁から構成される柱梁フレームの、特に柱を耐震補強する耐震補強工法において、  前記柱梁フレームの開口部間に配置される柱の側面を、一端が前記梁の上面に当接し、他端が前記梁の下面に当接する補強ユニットにより狭持し、前記柱梁フレームと前記補強ユニットとの間に、接合剤を充填することで、前記柱梁フレームと前記補強ユニットを一体化することを特徴とする。
（２）既設建築物の柱と梁から構成される柱梁フレームの、特に柱を耐震補強する耐震補強工法において、前記柱梁フレームの開口部間に配置される柱の側面を、一端が前記梁の上面又は下面に当接し他端同士が連結される補強ユニットにより狭持し、前記柱梁フレームと前記補強ユニットとの間に、接合剤を充填することで、前記柱梁フレームと前記補強ユニットを一体化することを特徴とする。
よって、補強ユニットにより柱を狭持するため、補強ユニットが小型になり、安価で軽量で容易に室内空間に搬入することができ、室内空間の改造が不要となり、短期間の工期で工事を完了することができる。
また、柱梁フレームの開口部への影響を最小限にすることができ、かつ、外周の柱ばかりではなく室内の柱を、その室内空間への影響を最小限にして補強することができる。
【００１１】
（３）（２）に記載される耐震補強工法において、前記補強ユニットは、前記梁の上面又は下面に当接する底部材と、該底部材から直角に立ち上がる垂直部材とからなるＩ型補強ピースを、該Ｉ型補強ピースの自由端同士が連結されるように上下の前記梁間に挿入したことを特徴とする。
よって、補強ピースを組み合わせて補強ユニットを組み立てる方式を採用することで、補強ユニットが小型化され、その可搬性を高めることができる。
また、補強ユニットを既存の柱の側面を狭持するように配置するので、構造体が跳ね出し床形式のタイプに有効であり、床部分に段差が生じることがない。また、室外ばかりではなく室内の柱の補強にも対応できる。
【００１２】
（４）（２）に記載される耐震補強工法において、前記補強ユニットは、直交する２辺で構成されるＬ型補強ピースの、一辺が前記梁の上面又は下面に当接し、他の一辺の先端同士が連結されるように上下の前記梁間に挿入したことを特徴とする。
よって、Ｌ型補強ピースの一辺と梁の上面又は下面との当接面積が大きいため、既存柱の補強ばかりではなく、柱梁フレームの開口部角部の補強も可能となり、安価に補強ができる。
【００１３】
（５）（３）又は（４）のいずれかに記載の耐震補強工法において、前記Ｉ型補強ピース又は前記Ｌ型補強ピースには、他の前記Ｉ型補強ピース又は前記Ｌ型補強ピースと接合する接合部が設けられるとともに、前記接合部は、前記Ｉ型補強ピース又は前記Ｌ型補強ピースの先端にボルト締結孔が設けられたボルト締結側と、ボルト挿通孔が設けられたプレートよりなり、ボルト締結側を備える前記Ｉ型補強ピースあるいはＬ型補強ピースに前記プレートをあてがい、ボルトで締結することで、前記補強ユニットとして前記Ｉ型補強ピース同士あるいは前記Ｌ型補強ピース同士が一体化されることを特徴とする。
【００１４】
よって、補強ピースにボルト締結側接合部を設け、プレートをあてがいボルトで締結することで一体の補強ユニットを構成するため、現場にて補強ピースの組み立てが容易であり、ボルトで一体的に結合されることで、柱梁フレームに配設された時に必要な強度を出すことができる。
また、事前に既設建築物の補強すべき開口部の大きさを測定して、その大きさに合わせた補強ユニットを構成できる補強ピースを工場で製作し、該補強ピースを現場に搬入する方法を採ることで、一体の補強ユニットを搬送する場合よりも輸送コストを安くできる。
さらに、既設建築物内に搬入する場合には、開口部の規制を受けにくいので、専用の搬入口を作らなくても済む可能性がある。
【００１５】
（６）（１）乃至（５）のいずれかに記載される耐震補強工法において、前記既設建築物の前記柱及び前記梁の太さよりも、前記補強ユニットの太さが細く形成されることを特徴とする。
これにより、複数の柱梁フレームに取り付けられた補強ユニットは、隣り合う補強ユニット同士で柱を挟み込む状態となるため、柱の補強ユニットで挟まれた部分では、柱と補強ユニットの単純累加以上の効果を得られることになる。これは、例えば上下左右に隣接するユニットがあれば更に効果を高めることが期待できる。
【００１６】
（７）（１）乃至（６）のいずれかに記載される耐震補強工法に用いる補強ピースであることを特徴とする。
よって、小型で可搬性が良く必要な強度を出すことのできる安価な補強ユニットを構成することが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
このような特徴を有する本発明による耐震補強工法及び補強ピースにより、以下のような作用、効果が得られる。
（１）補強ユニットをＩ型状あるいはＬ型状に構成して既存柱を狭持するように構成したので、開口部の減少が少なくなり、外観が大きく変わらずに補強でき、人の行き来や室内空間への影響を最小限にすることができる。また、四角枠状あるいは門型状の補強ユニットによる補強と比較して、開口部をより大きく取ることができる。
（２）補強ユニットをＩ型状あるいはＬ型状に構成することにより、四角枠状あるいは門型状の補強ユニットによる補強と比較して、補強ピース（繊維コンクリートと鉄骨との組み合わせによるプレキャスト部材）が最小限となるので、施工時の騒音の低減や施工工期の短縮ができ、安価に耐震補強ができる。
【００１８】
（３）Ｉ型状あるいはＬ型状の補強ユニットにより、特に室内の既存柱を四方から補強することができるので、四角枠状あるいは門型状の補強ユニットにより外周を補強した場合に近い耐力が得られる。
（４）既存の柱梁フレームとＩ型状あるいはＬ型状の補強ユニットとは、エポキシ樹脂によって接合するため、在来のあと施工アンカーとスタッドによる接合と比較して、施工時の騒音や振動、粉塵が少なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明に係る耐震補強工法及び補強ピースの一の実施の形態について図面を参照して説明する。
ここで、図１は、既設の柱梁フレームに補強ユニットを施工した概略正面図であり、図２は、補強ユニットを施工した拡大正面図である。
【実施例１】
【００２０】
まず、第１の実施の形態の構成について説明する。補強ユニット１０は、図１、図２に示すように、既存の柱梁フレーム１５の梁１５１の上面又は下面に当接する底部材２１と、該底部材２１から直角に立ち上がる垂直部材２２と、該垂直部材２２を被覆するコンクリート２３とからなるＩ型補強ピース２０と、該Ｉ型補強ピース２０と上下対称に配置されるもう一方のＩ型補強ピース２０とで、前記Ｉ型補強ピース２０、２０の自由端同士が連結されるように上下に接合して、柱梁フレーム１５の開口部間に配置される柱１５２の、該開口部内面１５ａに接合剤５０を充填して接続することで、Ｉ型状に構成されている、鉄骨にコンクリートを巻いた補強部材である。
なお、補強ユニット１０は、上下に２分割せずに、一体で構成するものを使用することもできるが、本実施例では、２分割したもので説明する。
【００２１】
Ｉ型補強ピース２０は、図３、図４に示すように、平板状の底部材２１と、該底部材２１の上面に直角に立ち上がるように溶接されたＨ形鋼製の垂直部材２２と、該垂直部材２２を埋め巻くように角柱状に形成されたコンクリート２３とから構成された所謂鉄骨コンクリートである。
Ｈ型鋼製の垂直部材２２の周りに巻かれているコンクリート２３は一般的なＳＲＣ（Steel Reinforced Concrete）造に用いられるようなものでも良いし、繊維補強コンクリートのようなものでもよい。コンクリート２３の上端は、垂直部材２２の底部材２１の反対側の他端から図５に示すように露出して接合部を形成している。
【００２２】
底部材２１と、垂直部材２２のコンクリート２３から露出した部位（接合部）には、Ｉ型補強ピース２０を梁１５１又は柱１５２にボルト２５により固定するためのボルト挿通孔が設けられている。
また、両方のＩ型補強ピース２０の垂直部材２２のコンクリート２３から露出した先端部は、複数のボルト締結孔２２ｂが設けられてボルト締結側となっている。一方、この両方のボルト締結側を締結するためのボルト挿通孔が設けられたプレート２２ａが別途準備される。
【００２３】
次に、この第１の実施の形態の補強ユニット１０の施工方法について説明する。まず、耐震補強する既設建築物の該当開口部の上下方向の採寸を行い、補強ユニット１０の大きさを決定し、工場でＩ型補強ピース２０、２０を製作する。
すなわち、垂直部材２２に底部材２１を溶接し、ボルト締結孔２２ｂを穿設して加工された鋼材を型枠内に配置し、型枠内にコンクリート２３を流し込んで固化させ、固化後、型枠から取り出してＩ型補強ピース２０を得る。
なお、Ｉ型補強ピース２０、２０は同一寸法で多用される可能性があれば予め同じものを製作しておいてもよい。
【００２４】
完成したＩ型補強ピース２０、２０の必要数を既設建築物内に運び、現地において柱１５２の開口部内面１５ａに接合剤５０を注入し、上部と下部でＩ型補強ピース２０、２０をボルト２５により柱１５２及び梁１５１に取り付けるとともに、両方のＩ型補強ピース２０のボルト締結側に、プレート２２ａをあてがい、ボルト挿通孔からボルト締結孔２２ｂに高張力ボルトを通して連結し締結する。
なお、Ｉ型補強ピース２０、２０の連結方法としては、溶接や接着なども考えられ、その様な接合方法を否定するものではないが、耐震補強という目的を前提と考えれば、補強ユニット１０は機械的に接合する方が望ましい。溶接等を行う場合は、現地で溶接機や電源を必要とするため、余分にコストがかかるなどの問題もあるため、ボルト等で容易に締結できる方がメリットは大きい。
【００２５】
図５に、図１に示すＩ型補強ピース２０の接合部であるＢ部の詳細図を示す。このようにＩ型補強ピース２０、２０の接合部は、垂直部材２２の先端にプレート２２ａをあてがい、ボルト挿通孔とボルト締結孔２２ｂに高張力ボルトを挿通して締結される。
そして、Ｉ型補強ピース２０、２０のコンクリート２３から露出した繊維補強コンクリート追加部１８の部分を形成する。すなわち、繊維補強コンクリート追加部１８の周囲を型枠で覆い、その中に繊維補強コンクリートを流し込んで硬化させればよい。繊維補強コンクリート追加部１８の部分は、無収縮モルタルで構成しても良いが、本実施例では、靱性グラウトを使用している。
【００２６】
なお、柱１５２が既存建築物の角部を構成するものである場合は、図６に示すように、補強ユニット１０は該柱１５２の相隣りあう開口部内面１５ａに取り付けて該柱１５２を補強する。
また、図示は省略したが、柱１５２が室内空間に存するものの場合には、該柱１５２の４面の開口部内面１５ａに補強ユニット１０を取り付けて該柱１５２を補強することができる。
【００２７】
この第１の実施の形態は上記のような構成で、上記のような施工方法を採るため、以下のような効果が期待できる。
まず、補強ユニット１０を既存建築物の柱１５２に取り付けて、柱１５２を補強するので、既設建築物の外周の柱梁フレームの開口部だけではなく、室内に配置された柱の四方に補強ユニットを取り付けてこの柱を補強することができる。
このとき、室内空間を仕切ったり空間の高さを小さくしたりすることがなく、室内空間の使い勝手に大きな影響を与えずに効率よく耐震補強をすることができる。
【００２８】
また、補強ユニット１０が小型のもので済むため、既存建築物の開口部や外観に与える影響を極力小さくしながら耐震補強が可能となる。
しかも、小型になった補強ユニット１０をＩ型補強ピース２０の単位に分割することで、数トン単位の重量をもつ部材が、二百キログラム台まで重量を軽減することとなるので、可搬性の向上に効果がある。
Ｉ型補強ピース２０の重量が二百キログラム台となれば、人手での搬入が容易にでき、台車等にも乗りやすいサイズとなるため、可搬性が向上する。更に、エレベータに入るサイズにできるため、補強ユニット１０を搬入するためにわざわざ搬入口を設ける必要がなくなるというメリットがある。
【００２９】
この程度の大きさであれば、既設建築物に設けられている出入口が利用でき、また、通常は大型の機材を搬入する為の開口部が設けられているケースもあるので、搬入口の制限は殆ど関係なく考えることができる。
また、長さも短くなるために通路を搬送しなければならない場合も、制限となるケースは少なくなるものと考えられる。
【００３０】
さらに、ボルト等で容易に組み付けが可能であるので、特殊な技能を持った作業者を配置する必要がない。例えば、溶接が必要な場合であれば、溶接技術を持った作業者が現場にいる必要があるほか、溶接の電源の確保など様々な問題が出るが、このようなことも必要なくなる。
また、短時間での組み立てが可能であり、施工時間を短くする効果もある。補強ユニット１０の垂直部材２２に設けたボルト締結孔２２ｂにプレート２２ａをあてがって締め付けるので、強度的に不足する心配が無く、地震時の補強においては、柱や梁の接合部に特に力がかかることになるが、Ｉ型補強ピース２０が底部材２１で梁１５１に固定されていることによって、梁１５１と柱１５２の両者を補強することとなるため、強度的に不足することはない。
【００３１】
また、構造強度的に見れば筋交いを設けたような構造や、トラス形状にしたような鉄骨ブレースを設ける場合の方が強くなるため、Ｉ型補強ピース２０の枠の太さ自体は、これらよりも太くなる可能性はある。
しかしながら、補強部材が開口部を斜めに横切る場合よりも、補強ユニット１０の枠が多少太くなる場合の方が、視覚的に圧迫感を与えないこととなるため、結果的には窓からの景観を損ないにくい。また、既設建築物の外側に補強ユニット１０を施工する場合でも、内側に施工する場合でも、筋交いやトラス形状となる場合よりも外観的にも、耐震補強しているとわかりにくくなるため、外観を損なうというおそれもない。
【００３２】
以上に説明した、実施例１の耐震補強工法及び補強ピースによれば、以下のような優れた作用、効果が得られる。
すなわち、既設建築物の柱１５２と梁１５１から構成される柱梁フレーム１５を耐震補強する耐震補強工法において、前記柱梁フレーム１５の開口部間に配置される柱１５２の前記開口部側の側面１５ａを、前記梁１５１の上面又は下面に当接する底部材２１と、該底部材２１から直角に立ち上がる垂直部材２２と、垂直部材２２を埋め巻くように角柱状に形成されたコンクリート２３とからなるＩ型補強ピース２０の自由端同士が連結されるように上下の前記梁１５１間に挿入して一体化された補強ユニット１０により狭持したことを特徴とするので、柱梁フレームの開口部側の柱の側面を補強ピースを組み合わせて補強ユニットを組み立てる方式を採用することで、補強ユニットを小型化し、既設建築物の外観や室内空間に与える影響を少なくして耐震補強ができ、かつ、補強ユニットの可搬性を高めることができる。
【実施例２】
【００３３】
つぎに、第２の実施例の構成について説明する。この第２の実施の形態は、補強ユニットをＬ型補強ピースに構成を変更し、また、既設建築物に設置する方法を変更したものである。したがって、この変更部分のみを説明する。
補強ユニット１１０は、図７に示すように、直交する２辺で構成されるＬ型補強ピース３０の、一辺が既存の柱梁フレーム１５の梁１５１の上面又は下面に当接し、他の一辺が柱梁フレーム１５の開口部間に配置される柱１５２の、開口部内面１５ａに接合剤５０を充填して接続され、Ｌ型補強ピース３０、３０の自由端同士が連結されるように上下の前記梁１５１、１５１間に挿入され、コ字型状に構成されている、鉄骨にコンクリートを巻いた補強部材である。
【００３４】
Ｌ型補強ピース３０は、Ｈ形鋼部材３１、３２を直角に接合し、該Ｈ形鋼部材３１、３２を埋め捲くように角柱状に形成されたコンクリート３３とから構成された所謂鉄骨コンクリートである。Ｈ型鋼部材３１、３２の周りに巻かれているコンクリート３３の材質は、第１実施例のものと同一である。そして、柱１５２に当接する側のＨ形鋼部材３１の端部は、コンクリート３３から露出して接合部を形成している。
【００３５】
そして、Ｈ形鋼部材３１、３２の所要位置には、Ｈ形鋼部材３１、３２をボルト２５により梁１５１、柱１５２に固定するためのボルト孔が設けられている。
また、一方の柱１５２に当接する側のＨ形鋼部材３１の端部には、第１実施例のものと同じようにボルト締結孔２２ｂが穿設されており、これにボルト挿通孔が設けられたプレート２２ａをあてがい、ボルト挿通孔からボルト締結孔２２ｂに高張力ボルトを挿通して連結する。
【００３６】
以上のように構成された補強ユニット１１０の施工方法は、第１の実施例と略同一であるので説明を省略する。
この第２の実施例の補強ユニット１１０を用いた耐震補強工法及び補強ピースによれば、以下のような優れた作用、効果が得られる。
すなわち、既設建築物の柱１５２と梁１５１から構成される柱梁フレーム１５の、特に柱を耐震補強する耐震補強工法において、前記柱梁フレーム１５の開口部間に配置される柱１５２の前記開口部側の側面１５ａを、前記梁１５１の上面又は下面に当接するＨ形鋼部材３１と、該Ｈ形鋼部材３１から直角に立ち上がるＨ形鋼部材３２と、Ｈ形鋼部材３１、３２を埋め巻くように角柱状に形成されたコンクリート３３とからなるＬ型補強ピース３０の自由端同士が連結されるように上下の前記梁１５１間に挿入して一体化された補強ユニット１１０により狭持したことを特徴とするので、梁１５１との接触面積が第１の実施例の接触面積より大きくできるので、第１の実施例の効果に加えて、さらに梁１５１と柱１５２との角部の補強ができる。
【００３７】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、補強ユニット１０、１１０に使用するコンクリートも、高強度繊維を混ぜた高靱性繊維補強セメント複合材料のような部材を使用することを妨げない。さらに、コンクリートで巻かずに鉄骨のみあるいは軽量鉄骨のみで構成しても良い。
また、補強ユニット１０の分割数を本実施例では２としているが、直線部分を分割して３分割や４分割にすることを妨げない。
【００３８】
また、補強ユニット１０、１１０と柱梁フレーム１５の間に充填する接合剤５０についても、エポキシ樹脂による接着の方法を実施例としてあげているが、この施工方法についても、例えば無収縮モルタルを充填して固定することを妨げない。
この場合、補強ユニット１０、１１０と柱梁フレーム１５のクリアランスの管理が問題となってくるが、例えば無収縮モルタルの板を差し込んだり、鋼材、メッシュ材を差し込んだりしてクリアランスを管理し、接着剤を用いることで、強度を確保することが可能であると考えられる。
また、前記実施例１と実施例２における接合部分と、補強ピースの組み立て順序の組み合わせは、前記実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例１の、既設の柱梁フレームに補強ユニットを施工した概略正面図である。
【図２】実施例１の、補強ユニットを施工した拡大正面図である。
【図３】実施例１の、図１に示すＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】実施例１の、補強ユニットを構成する補強ピースの概略正面図である。
【図５】実施例１の、図１に示す補強ピース同士の接合部分であるＢ部の詳細図である。
【図６】実施例１の、既存柱が角部にある既設建築物に補強ユニットを施工する場合の断面図である。
【図７】実施例２の、既設の柱梁フレームに補強ユニットを施工した断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０、１１０  補強ユニット
１５          柱梁フレーム
１５ａ        開口部内面
１５１        既存梁
１５２        既存柱
１８          無収縮モルタル追加部
２０          Ｉ型補強ピース
２１          底部材
２２          垂直部材
２２ａ        プレート
２２ｂ        ボルト締結孔
２３          コンクリート
３０          Ｌ型補強ピース
３１、３２    Ｈ形鋼部材
３３          コンクリート
４２          垂直部材
５０          接合剤
【図１】
2010048032.tif 000003
【図２】
2010048032.tif 000004
【図３】
2010048032.tif 000005
【図４】
2010048032.tif 000006
【図５】
2010048032.tif 000007
【図６】
2010048032.tif 000008
【図７】
2010048032.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月26日(2009.8.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設建築物の柱と梁から構成される柱梁フレームの、特に柱を補強ユニットにより耐震補強する耐震補強工法において、
前記補強ユニットは、鋼材を骨としてその鋼材の周囲にコンクリートを巻くことで角柱状に構成されるものであり、
前記既設建築物の内側であって、前記柱梁フレームの開口部間に配置される柱の側面を、一端が下側の梁の上面に当接し、他端が上側の梁の下面に当接する２つの補強ユニットにより狭持し、
前記柱と前記補強ユニットとの間に、接合剤を充填することで、前記柱と前記補強ユニットを一体化する
ことを特徴とする耐震補強工法。
【請求項２】
既設建築物の柱と梁から構成される柱梁フレームの、特に柱を補強ユニットにより耐震補強する耐震補強工法において、
前記補強ユニットは、２つの補強ピースを互いに端部で連結することで角柱状に構成されるものであり、前記各補強ピースは、鋼材を骨としてその鋼材の周囲にコンクリートを巻くことで形成され、
前記既設建築物の内側であって、前記柱梁フレームの開口部間に配置される柱の側面を、一端が下側の梁の上面に当接し他端が上側の梁の下面に当接する２つの補強ユニットにより狭持し、
前記柱と前記補強ユニットとの間に、接合剤を充填することで、前記柱と前記補強ユニットを一体化する
ことを特徴とする耐震補強工法。
【請求項３】
請求項２に記載される耐震補強工法において、
前記補強ユニットは、前記下側の梁の上面又は前記上側の梁の下面に当接する底部材と、該底部材から直角に立ち上がる垂直部材とからなる２つのＩ型補強ピースを含み、該Ｉ型補強ピースの自由端同士が連結されるように前記下側の梁と前記上側の梁との間に挿入したことを特徴とする耐震補強工法。
【請求項４】
請求項２に記載される耐震補強工法において、
前記補強ユニットは、直交する２辺で構成される２つのＬ型補強ピースを含み、前記２つのＬ型補強ピースは、一辺が前記下側の梁の上面又は前記上側の梁の下面に当接し、他の一辺の先端同士が互いに連結されるように前記下側の梁と前記上側の梁との間に挿入したことを特徴とする耐震補強工法。
【請求項５】
請求項３又は請求項４のいずれかに記載される耐震補強工法において、
前記Ｉ型補強ピース又は前記Ｌ型補強ピースには、他の前記Ｉ型補強ピース又は前記Ｌ型補強ピースと接合する接合部が設けられるとともに、
前記接合部は、前記Ｉ型補強ピース又は前記Ｌ型補強ピースの先端にボルト締結孔が設けられたボルト締結側と、ボルト挿通孔が設けられたプレートよりなり、
ボルト締結側を備える前記Ｉ型補強ピースあるいはＬ型補強ピースに前記プレートをあてがい、ボルトで締結することで、前記補強ユニットとして前記Ｉ型補強ピース同士あるいは前記Ｌ型補強ピース同士が一体化される
ことを特徴とする耐震補強工法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載される耐震補強工法において、
前記既設建築物の前記柱及び前記梁の太さよりも、前記補強ユニットの太さが細く形成されることを特徴とする耐震補強工法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載される耐震補強工法に用いることを特徴とする補強ピース。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設建築物に対する耐震補強工事における補強工法並びにそれに用いる補強ピースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
既存建物等の中には、現行の建築基準を満足していないものもあり、耐震強度を高める必要のあるものも多い。このような既存建築物の耐震強度を高める技術としては、大別して鉄筋コンクリート壁を増設する方法と、鉄骨ブレースを増設する方法とがある。
しかし、鉄筋コンクリート壁を増設する方法では開口部が壁面で覆われてしまうために、室内の採光に影響が出るなどの問題もある。
したがって、建物の室内を開放したい場合には鉄骨ブレースを増設する方法で耐震補強を行うことが一般的である。
【０００３】
このような鉄骨ブレースを用いて耐震補強する方法としては、特許文献１乃至特許文献３に示すような方法が挙げられる。
特許文献１には、ＲＣ造駆体開口部の耐震補強方法として、開口部内に収まる四角形状の枠の上辺から剪断パネルを垂下させて設け、該剪断パネルを頂点とし、四角形状の枠の下辺部分が底辺となる三角形状をなすように、下辺から剪断パネルに向かって三角形の斜辺をなすブレースを設ける方法が示されている。
【０００４】
また、特許文献２には鉄骨枠組工法として、鉄骨枠を複数個に分割したユニットを補強現場で建物の枠部につり込んだ後、ボルトで組み立てる方法が示されている。
また、特許文献３には耐震補強の鉄骨ブレース増強工法として、開口部内に収まる四角形状の枠に上辺が底辺となるように、斜辺をなすブレースを取り付けた鉄骨ブレースを、開口部に組み入れるにあたり、枠と開口部の接触面に接着剤を注入して接着することを特徴とする方法が示されている。
【特許文献１】特公平７−５１８０３号公報
【特許文献２】実公平７−２６５２０号公報
【特許文献３】特開平１１−７１９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では以下のような問題点があった。
（１）鉄骨ブレースによって開口部の一部が塞がれてしまうので、窓からの景観を損なうおそれがある。
既設建築物の補強を行う鉄骨ブレースは、基本的に開口部に対して三角形を構成するようにブレースを入れて構成されるのが一般的である。これは三角形状に補強することで枠が変形に強くなるためであるが、斜辺をなすブレースは適度な太さが必要となる。
しかし、開口部にこのような鉄骨ブレースを設けることで、特に斜辺をなすブレース部分によって開口部の視野が遮られることになる。
このように、斜辺をなすブレースを用いる補強は、開口部全面を塞ぐものではないので、開口は確保されるものの、内部から窓の外を見る際にはブレースによって景観が損なわれる結果になる。また、外観上も丈夫そうには見えるものの、美観の点では損なわれてしまうおそれがある。
【０００６】
（２）鉄骨ブレースの搬送、搬入等に手間がかかるおそれがある。
既設建築物の補強を行う鉄骨ブレースは、開口部に対応させてその大きさが決定される
。しかしながら、ビルなどの補強が必要とされる構造物における開口部は、例えば６ｍ×３ｍ程度、或いはもっと大開口となっている場合が多く、鉄骨ブレースは数ｍ単位の大きさを必要とすることが一般的である。
したがって、鉄骨ブレース自体の重量も、それに合わせて大きくなり、数トン規模の重量となることが多いため、人手で搬送することは難しい。
【０００７】
そのため、鉄骨をある程度の大きさまでバラバラに製造して、それを現場に搬入してボルト類で連結し組み立てると、日数もかかり専用の設備も必要となるため作業効率は悪い。
また、建築物の外部から鉄骨ブレースを取り付ける場合には、重機を用いれば比較的容易に取り付けが可能であるが、構造によっては内部からの取り付けが必要な場合もある。この場合、建築物の内部に鉄骨ブレースを搬入するには、鉄骨ブレースのサイズの開口部が必要となり、搬入口がない場合には搬入口を確保するために建物の一部を解体し、工事終了後、再び元通りに戻す必要がある。
【０００８】
また、開口部の周囲に鉄骨ブレースを挿入すると、その開口部が建築物への出入口のような場合には、床部分に段差が生じ、出入りに支障が生じたり床全体を底上げするなどの余分な工事が必要となったりしていた。
このように、従来の特許文献１乃至特許文献３の方法では、（１）開口部の一部が塞がれ、窓からの景観を損なう、（２）開口部の床部分に段差が生じる等の問題があった。
【０００９】
そこで、本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、既存建築物の開口部や室内空間に大きく影響することなく、既存建築物の柱を補強するための耐震補強工法及び補強ピースを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明による耐震補強工法及び補強ピースは以下のような特徴を有する。
（１）既設建築物の柱と梁から構成される柱梁フレームの、特に柱を補強ユニットにより耐震補強する耐震補強工法において、前記補強ユニットは、鋼材を骨としてその鋼材の周囲にコンクリートを巻くことで角柱状に構成されるものであり、前記既設建築物の内側であって、前記柱梁フレームの開口部間に配置される柱の側面を、一端が下側の梁の上面に当接し、他端が上側の梁の下面に当接する２つの補強ユニットにより狭持し、前記柱と前記補強ユニットとの間に、接合剤を充填することで、前記柱と前記補強ユニットを一体化することを特徴とする。
（２）既設建築物の柱と梁から構成される柱梁フレームの、特に柱を補強ユニットにより耐震補強する耐震補強工法において、前記補強ユニットは、２つの補強ピースを互いに端部で連結することで角柱状に構成されるものであり、前記各補強ピースは、鋼材を骨としてその鋼材の周囲にコンクリートを巻くことで形成され、前記既設建築物の内側であって、前記柱梁フレームの開口部間に配置される柱の側面を、一端が下側の梁の上面に当接し他端が上側の梁の下面に当接する２つの補強ユニットにより狭持し、前記柱と前記補強ユニットとの間に、接合剤を充填することで、前記柱と前記補強ユニットを一体化することを特徴とする。
よって、補強ユニットにより柱を狭持するため、補強ユニットが小型になり、安価で軽量で容易に室内空間に搬入することができ、室内空間の改造が不要となり、短期間の工期で工事を完了することができる。
また、柱梁フレームの開口部への影響を最小限にすることができ、かつ、外周の柱ばかりではなく室内の柱を、その室内空間への影響を最小限にして補強することができる。
【００１１】
（３）（２）に記載される耐震補強工法において、前記補強ユニットは、前記下側の梁の上面又は前記上側の梁の下面に当接する底部材と、該底部材から直角に立ち上がる垂直部材とからなる２つのＩ型補強ピースを含み、該Ｉ型補強ピースの自由端同士が連結されるように前記下側の梁と前記上側の梁との間に挿入したことを特徴とする。
よって、補強ピースを組み合わせて補強ユニットを組み立てる方式を採用することで、補強ユニットが小型化され、その可搬性を高めることができる。
また、補強ユニットを既存の柱の側面を狭持するように配置するので、構造体が跳ね出し床形式のタイプに有効であり、床部分に段差が生じることがない。また、室外ばかりではなく室内の柱の補強にも対応できる。
【００１２】
（４）（２）に記載される耐震補強工法において、前記補強ユニットは、直交する２辺で構成される２つのＬ型補強ピースを含み、前記２つのＬ型補強ピースは、一辺が前記下側の梁の上面又は前記上側の梁の下面に当接し、他の一辺の先端同士が互いに連結されるように前記下側の梁と前記上側の梁との間に挿入したことを特徴とする。
よって、Ｌ型補強ピースの一辺と梁の上面又は下面との当接面積が大きいため、既存柱の補強ばかりではなく、柱梁フレームの開口部角部の補強も可能となり、安価に補強ができる。
【００１３】
（５）（３）又は（４）のいずれかに記載の耐震補強工法において、前記Ｉ型補強ピース又は前記Ｌ型補強ピースには、他の前記Ｉ型補強ピース又は前記Ｌ型補強ピースと接合する接合部が設けられるとともに、前記接合部は、前記Ｉ型補強ピース又は前記Ｌ型補強ピースの先端にボルト締結孔が設けられたボルト締結側と、ボルト挿通孔が設けられたプレートよりなり、ボルト締結側を備える前記Ｉ型補強ピースあるいはＬ型補強ピースに前記プレートをあてがい、ボルトで締結することで、前記補強ユニットとして前記Ｉ型補強ピース同士あるいは前記Ｌ型補強ピース同士が一体化されることを特徴とする。
【００１４】
よって、補強ピースにボルト締結側接合部を設け、プレートをあてがいボルトで締結することで一体の補強ユニットを構成するため、現場にて補強ピースの組み立てが容易であり、ボルトで一体的に結合されることで、柱梁フレームに配設された時に必要な強度を出すことができる。
また、事前に既設建築物の補強すべき開口部の大きさを測定して、その大きさに合わせた補強ユニットを構成できる補強ピースを工場で製作し、該補強ピースを現場に搬入する方法を採ることで、一体の補強ユニットを搬送する場合よりも輸送コストを安くできる。
さらに、既設建築物内に搬入する場合には、開口部の規制を受けにくいので、専用の搬入口を作らなくても済む可能性がある。
【００１５】
（６）（１）乃至（５）のいずれかに記載される耐震補強工法において、前記既設建築物の前記柱及び前記梁の太さよりも、前記補強ユニットの太さが細く形成されることを特徴とする。
これにより、複数の柱梁フレームに取り付けられた補強ユニットは、隣り合う補強ユニット同士で柱を挟み込む状態となるため、柱の補強ユニットで挟まれた部分では、柱と補強ユニットの単純累加以上の効果を得られることになる。これは、例えば上下左右に隣接するユニットがあれば更に効果を高めることが期待できる。
【００１６】
（７）（１）乃至（６）のいずれかに記載される耐震補強工法に用いる補強ピースであることを特徴とする。
よって、小型で可搬性が良く必要な強度を出すことのできる安価な補強ユニットを構成することが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
このような特徴を有する本発明による耐震補強工法及び補強ピースにより、以下のような作用、効果が得られる。
（１）補強ユニットをＩ型状あるいはＬ型状に構成して既存柱を狭持するように構成したので、開口部の減少が少なくなり、外観が大きく変わらずに補強でき、人の行き来や室内空間への影響を最小限にすることができる。また、四角枠状あるいは門型状の補強ユニットによる補強と比較して、開口部をより大きく取ることができる。
（２）補強ユニットをＩ型状あるいはＬ型状に構成することにより、四角枠状あるいは門
型状の補強ユニットによる補強と比較して、補強ピース（繊維コンクリートと鉄骨との組み合わせによるプレキャスト部材）が最小限となるので、施工時の騒音の低減や施工工期の短縮ができ、安価に耐震補強ができる。
【００１８】
（３）Ｉ型状あるいはＬ型状の補強ユニットにより、特に室内の既存柱を四方から補強することができるので、四角枠状あるいは門型状の補強ユニットにより外周を補強した場合に近い耐力が得られる。
（４）既存の柱梁フレームとＩ型状あるいはＬ型状の補強ユニットとは、エポキシ樹脂によって接合するため、在来のあと施工アンカーとスタッドによる接合と比較して、施工時の騒音や振動、粉塵が少なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明に係る耐震補強工法及び補強ピースの一の実施の形態について図面を参照して説明する。
ここで、図１は、既設の柱梁フレームに補強ユニットを施工した概略正面図であり、図２は、補強ユニットを施工した拡大正面図である。
【実施例１】
【００２０】
まず、第１の実施の形態の構成について説明する。補強ユニット１０は、図１、図２に示すように、既存の柱梁フレーム１５の梁１５１の上面又は下面に当接する底部材２１と、該底部材２１から直角に立ち上がる垂直部材２２と、該垂直部材２２を被覆するコンクリート２３とからなるＩ型補強ピース２０と、該Ｉ型補強ピース２０と上下対称に配置されるもう一方のＩ型補強ピース２０とで、前記Ｉ型補強ピース２０、２０の自由端同士が連結されるように上下に接合して、柱梁フレーム１５の開口部間に配置される柱１５２の、該開口部内面１５ａに接合剤５０を充填して接続することで、Ｉ型状に構成されている、鉄骨にコンクリートを巻いた補強部材である。
なお、補強ユニット１０は、上下に２分割せずに、一体で構成するものを使用することもできるが、本実施例では、２分割したもので説明する。
【００２１】
Ｉ型補強ピース２０は、図３、図４に示すように、平板状の底部材２１と、該底部材２１の上面に直角に立ち上がるように溶接されたＨ形鋼製の垂直部材２２と、該垂直部材２２を埋め巻くように角柱状に形成されたコンクリート２３とから構成された所謂鉄骨コンクリートである。
Ｈ型鋼製の垂直部材２２の周りに巻かれているコンクリート２３は一般的なＳＲＣ（Steel Reinforced Concrete）造に用いられるようなものでも良いし、繊維補強コンクリー
トのようなものでもよい。コンクリート２３の上端は、垂直部材２２の底部材２１の反対側の他端から図５に示すように露出して接合部を形成している。
【００２２】
底部材２１と、垂直部材２２のコンクリート２３から露出した部位（接合部）には、Ｉ型補強ピース２０を梁１５１又は柱１５２にボルト２５により固定するためのボルト挿通孔が設けられている。
また、両方のＩ型補強ピース２０の垂直部材２２のコンクリート２３から露出した先端部は、複数のボルト締結孔２２ｂが設けられてボルト締結側となっている。一方、この両方のボルト締結側を締結するためのボルト挿通孔が設けられたプレート２２ａが別途準備される。
【００２３】
次に、この第１の実施の形態の補強ユニット１０の施工方法について説明する。まず、耐震補強する既設建築物の該当開口部の上下方向の採寸を行い、補強ユニット１０の大きさを決定し、工場でＩ型補強ピース２０、２０を製作する。
すなわち、垂直部材２２に底部材２１を溶接し、ボルト締結孔２２ｂを穿設して加工さ
れた鋼材を型枠内に配置し、型枠内にコンクリート２３を流し込んで固化させ、固化後、型枠から取り出してＩ型補強ピース２０を得る。
なお、Ｉ型補強ピース２０、２０は同一寸法で多用される可能性があれば予め同じものを製作しておいてもよい。
【００２４】
完成したＩ型補強ピース２０、２０の必要数を既設建築物内に運び、現地において柱１５２の開口部内面１５ａに接合剤５０を注入し、上部と下部でＩ型補強ピース２０、２０をボルト２５により柱１５２及び梁１５１に取り付けるとともに、両方のＩ型補強ピース２０のボルト締結側に、プレート２２ａをあてがい、ボルト挿通孔からボルト締結孔２２ｂに高張力ボルトを通して連結し締結する。
なお、Ｉ型補強ピース２０、２０の連結方法としては、溶接や接着なども考えられ、その様な接合方法を否定するものではないが、耐震補強という目的を前提と考えれば、補強ユニット１０は機械的に接合する方が望ましい。溶接等を行う場合は、現地で溶接機や電源を必要とするため、余分にコストがかかるなどの問題もあるため、ボルト等で容易に締結できる方がメリットは大きい。
【００２５】
図５に、図１に示すＩ型補強ピース２０の接合部であるＢ部の詳細図を示す。このようにＩ型補強ピース２０、２０の接合部は、垂直部材２２の先端にプレート２２ａをあてがい、ボルト挿通孔とボルト締結孔２２ｂに高張力ボルトを挿通して締結される。
そして、Ｉ型補強ピース２０、２０のコンクリート２３から露出した繊維補強コンクリート追加部１８の部分を形成する。すなわち、繊維補強コンクリート追加部１８の周囲を型枠で覆い、その中に繊維補強コンクリートを流し込んで硬化させればよい。繊維補強コンクリート追加部１８の部分は、無収縮モルタルで構成しても良いが、本実施例では、靱性グラウトを使用している。
【００２６】
なお、柱１５２が既存建築物の角部を構成するものである場合は、図６に示すように、補強ユニット１０は該柱１５２の相隣りあう開口部内面１５ａに取り付けて該柱１５２を補強する。
また、図示は省略したが、柱１５２が室内空間に存するものの場合には、該柱１５２の４面の開口部内面１５ａに補強ユニット１０を取り付けて該柱１５２を補強することができる。
【００２７】
この第１の実施の形態は上記のような構成で、上記のような施工方法を採るため、以下のような効果が期待できる。
まず、補強ユニット１０を既存建築物の柱１５２に取り付けて、柱１５２を補強するので、既設建築物の外周の柱梁フレームの開口部だけではなく、室内に配置された柱の四方に補強ユニットを取り付けてこの柱を補強することができる。
このとき、室内空間を仕切ったり空間の高さを小さくしたりすることがなく、室内空間の使い勝手に大きな影響を与えずに効率よく耐震補強をすることができる。
【００２８】
また、補強ユニット１０が小型のもので済むため、既存建築物の開口部や外観に与える影響を極力小さくしながら耐震補強が可能となる。
しかも、小型になった補強ユニット１０をＩ型補強ピース２０の単位に分割することで、数トン単位の重量をもつ部材が、二百キログラム台まで重量を軽減することとなるので、可搬性の向上に効果がある。
Ｉ型補強ピース２０の重量が二百キログラム台となれば、人手での搬入が容易にでき、台車等にも乗りやすいサイズとなるため、可搬性が向上する。更に、エレベータに入るサイズにできるため、補強ユニット１０を搬入するためにわざわざ搬入口を設ける必要がなくなるというメリットがある。
【００２９】
この程度の大きさであれば、既設建築物に設けられている出入口が利用でき、また、通常は大型の機材を搬入する為の開口部が設けられているケースもあるので、搬入口の制限は殆ど関係なく考えることができる。
また、長さも短くなるために通路を搬送しなければならない場合も、制限となるケースは少なくなるものと考えられる。
【００３０】
さらに、ボルト等で容易に組み付けが可能であるので、特殊な技能を持った作業者を配置する必要がない。例えば、溶接が必要な場合であれば、溶接技術を持った作業者が現場にいる必要があるほか、溶接の電源の確保など様々な問題が出るが、このようなことも必要なくなる。
また、短時間での組み立てが可能であり、施工時間を短くする効果もある。補強ユニット１０の垂直部材２２に設けたボルト締結孔２２ｂにプレート２２ａをあてがって締め付けるので、強度的に不足する心配が無く、地震時の補強においては、柱や梁の接合部に特に力がかかることになるが、Ｉ型補強ピース２０が底部材２１で梁１５１に固定されていることによって、梁１５１と柱１５２の両者を補強することとなるため、強度的に不足することはない。
【００３１】
また、構造強度的に見れば筋交いを設けたような構造や、トラス形状にしたような鉄骨ブレースを設ける場合の方が強くなるため、Ｉ型補強ピース２０の枠の太さ自体は、これらよりも太くなる可能性はある。
しかしながら、補強部材が開口部を斜めに横切る場合よりも、補強ユニット１０の枠が多少太くなる場合の方が、視覚的に圧迫感を与えないこととなるため、結果的には窓からの景観を損ないにくい。また、既設建築物の外側に補強ユニット１０を施工する場合でも、内側に施工する場合でも、筋交いやトラス形状となる場合よりも外観的にも、耐震補強しているとわかりにくくなるため、外観を損なうというおそれもない。
【００３２】
以上に説明した、実施例１の耐震補強工法及び補強ピースによれば、以下のような優れた作用、効果が得られる。
すなわち、既設建築物の柱１５２と梁１５１から構成される柱梁フレーム１５を耐震補強する耐震補強工法において、前記柱梁フレーム１５の開口部間に配置される柱１５２の前記開口部側の側面１５ａを、前記梁１５１の上面又は下面に当接する底部材２１と、該底部材２１から直角に立ち上がる垂直部材２２と、垂直部材２２を埋め巻くように角柱状に形成されたコンクリート２３とからなるＩ型補強ピース２０の自由端同士が連結されるように上下の前記梁１５１間に挿入して一体化された補強ユニット１０により狭持したことを特徴とするので、柱梁フレームの開口部側の柱の側面を補強ピースを組み合わせて補強ユニットを組み立てる方式を採用することで、補強ユニットを小型化し、既設建築物の外観や室内空間に与える影響を少なくして耐震補強ができ、かつ、補強ユニットの可搬性を高めることができる。
【実施例２】
【００３３】
つぎに、第２の実施例の構成について説明する。この第２の実施の形態は、補強ユニットをＬ型補強ピースに構成を変更し、また、既設建築物に設置する方法を変更したものである。したがって、この変更部分のみを説明する。
補強ユニット１１０は、図７に示すように、直交する２辺で構成されるＬ型補強ピース３０の、一辺が既存の柱梁フレーム１５の梁１５１の上面又は下面に当接し、他の一辺が柱梁フレーム１５の開口部間に配置される柱１５２の、開口部内面１５ａに接合剤５０を充填して接続され、Ｌ型補強ピース３０、３０の自由端同士が連結されるように上下の前記梁１５１、１５１間に挿入され、コ字型状に構成されている、鉄骨にコンクリートを巻いた補強部材である。
【００３４】
Ｌ型補強ピース３０は、Ｈ形鋼部材３１、３２を直角に接合し、該Ｈ形鋼部材３１、３２を埋め捲くように角柱状に形成されたコンクリート３３とから構成された所謂鉄骨コンクリートである。Ｈ型鋼部材３１、３２の周りに巻かれているコンクリート３３の材質は、第１実施例のものと同一である。そして、柱１５２に当接する側のＨ形鋼部材３１の端部は、コンクリート３３から露出して接合部を形成している。
【００３５】
そして、Ｈ形鋼部材３１、３２の所要位置には、Ｈ形鋼部材３１、３２をボルト２５により梁１５１、柱１５２に固定するためのボルト孔が設けられている。
また、一方の柱１５２に当接する側のＨ形鋼部材３１の端部には、第１実施例のものと同じようにボルト締結孔２２ｂが穿設されており、これにボルト挿通孔が設けられたプレート２２ａをあてがい、ボルト挿通孔からボルト締結孔２２ｂに高張力ボルトを挿通して連結する。
【００３６】
以上のように構成された補強ユニット１１０の施工方法は、第１の実施例と略同一であるので説明を省略する。
この第２の実施例の補強ユニット１１０を用いた耐震補強工法及び補強ピースによれば、以下のような優れた作用、効果が得られる。
すなわち、既設建築物の柱１５２と梁１５１から構成される柱梁フレーム１５の、特に柱を耐震補強する耐震補強工法において、前記柱梁フレーム１５の開口部間に配置される柱１５２の前記開口部側の側面１５ａを、前記梁１５１の上面又は下面に当接するＨ形鋼部材３１と、該Ｈ形鋼部材３１から直角に立ち上がるＨ形鋼部材３２と、Ｈ形鋼部材３１、３２を埋め巻くように角柱状に形成されたコンクリート３３とからなるＬ型補強ピース３０の自由端同士が連結されるように上下の前記梁１５１間に挿入して一体化された補強ユニット１１０により狭持したことを特徴とするので、梁１５１との接触面積が第１の実施例の接触面積より大きくできるので、第１の実施例の効果に加えて、さらに梁１５１と柱１５２との角部の補強ができる。
【００３７】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、補強ユニット１０、１１０に使用するコンクリートも、高強度繊維を混ぜた高靱性繊維補強セメント複合材料のような部材を使用することを妨げない。さらに、コンクリートで巻かずに鉄骨のみあるいは軽量鉄骨のみで構成しても良い。
また、補強ユニット１０の分割数を本実施例では２としているが、直線部分を分割して３分割や４分割にすることを妨げない。
【００３８】
また、補強ユニット１０、１１０と柱梁フレーム１５の間に充填する接合剤５０についても、エポキシ樹脂による接着の方法を実施例としてあげているが、この施工方法についても、例えば無収縮モルタルを充填して固定することを妨げない。
この場合、補強ユニット１０、１１０と柱梁フレーム１５のクリアランスの管理が問題となってくるが、例えば無収縮モルタルの板を差し込んだり、鋼材、メッシュ材を差し込んだりしてクリアランスを管理し、接着剤を用いることで、強度を確保することが可能であると考えられる。
また、前記実施例１と実施例２における接合部分と、補強ピースの組み立て順序の組み合わせは、前記実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例１の、既設の柱梁フレームに補強ユニットを施工した概略正面図である。
【図２】実施例１の、補強ユニットを施工した拡大正面図である。
【図３】実施例１の、図１に示すＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】実施例１の、補強ユニットを構成する補強ピースの概略正面図である。
【図５】実施例１の、図１に示す補強ピース同士の接合部分であるＢ部の詳細図である。
【図６】実施例１の、既存柱が角部にある既設建築物に補強ユニットを施工する場合の断面図である。
【図７】実施例２の、既設の柱梁フレームに補強ユニットを施工した断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０、１１０  補強ユニット
１５          柱梁フレーム
１５ａ        開口部内面
１５１        既存梁
１５２        既存柱
１８          無収縮モルタル追加部
２０          Ｉ型補強ピース
２１          底部材
２２          垂直部材
２２ａ        プレート
２２ｂ        ボルト締結孔
２３          コンクリート
３０          Ｌ型補強ピース
３１、３２    Ｈ形鋼部材
３３          コンクリート
４２          垂直部材
５０          接合剤
【手続補正書】
【提出日】平成21年11月27日(2009.11.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設建築物の柱と梁から構成される柱梁フレームの、特に柱を補強ユニットにより耐震補強する耐震補強工法において、
前記補強ユニットは、鋼材を骨としてその鋼材の周囲にコンクリートを巻くことで角柱状に構成されるものであり、
前記既設建築物の内側であって、前記柱梁フレームの開口部間に配置される柱の側面を、一端が下側の梁の上面に当接し、他端が上側の梁の下面に当接する２つの補強ユニットにより狭持し、
前記柱と前記補強ユニットとの間に、接合剤を充填することで、前記柱と前記補強ユニットを一体化すること、
前記補強ユニットは、前記下側の梁の上面と当接する一端側底部材と、前記上側の梁の下面と当接する他端側底部材と、前記一端側底部材と前記他端側底部材から直角に立上がる、前記鋼材からなる垂直部材とを備え、前記一端側底部材はボルトにより前記下側の梁の上面に固定され、前記他端側底部材はボルトにより前記上側の梁の下面に固定されること、
を特徴とする耐震補強工法。
【請求項２】
既設建築物の柱と梁から構成される柱梁フレームの、特に柱を補強ユニットにより耐震補強する耐震補強工法において、
前記補強ユニットは、２つの補強ピースを互いに端部で連結することで角柱状に構成されるものであり、前記各補強ピースは、鋼材を骨としてその鋼材の周囲にコンクリートを巻くことで形成され、
前記既設建築物の内側であって、前記柱梁フレームの開口部間に配置される柱の側面を、一端が下側の梁の上面に当接し他端が上側の梁の下面に当接する２つの補強ユニットにより狭持し、
前記柱と前記補強ユニットとの間に、接合剤を充填することで、前記柱と前記補強ユニットを一体化すること、
前記補強ユニットは、前記下側の梁の上面または前記上側の梁の下面と当接する一対の底部材と、前記一対の底部材から直角に立上がる、前記鋼材からなる垂直部材とを備え、前記一対の底部材は、ボルトにより前記下側の梁の上面及び前記上側の梁の下面に固定されること、
を特徴とする耐震補強工法。
【請求項３】
請求項２に記載される耐震補強工法において、
前記補強ユニットは、前記下側の梁の上面又は前記上側の梁の下面に当接する底部材と、該底部材から直角に立ち上がる垂直部材とからなる２つのＩ型補強ピースを含み、該Ｉ
型補強ピースの自由端同士が連結されるように前記下側の梁と前記上側の梁との間に挿入したことを特徴とする耐震補強工法。
【請求項４】
請求項２に記載される耐震補強工法において、
前記補強ユニットは、直交する２辺で構成される２つのＬ型補強ピースを含み、前記２つのＬ型補強ピースは、一辺が前記下側の梁の上面又は前記上側の梁の下面に当接し、他の一辺の先端同士が互いに連結されるように前記下側の梁と前記上側の梁との間に挿入したことを特徴とする耐震補強工法。
【請求項５】
請求項３又は請求項４のいずれかに記載される耐震補強工法において、
前記Ｉ型補強ピース又は前記Ｌ型補強ピースには、他の前記Ｉ型補強ピース又は前記Ｌ型補強ピースと接合する接合部が設けられるとともに、
前記接合部は、前記Ｉ型補強ピース又は前記Ｌ型補強ピースの先端にボルト締結孔が設けられたボルト締結側と、ボルト挿通孔が設けられたプレートよりなり、
ボルト締結側を備える前記Ｉ型補強ピースあるいはＬ型補強ピースに前記プレートをあてがい、ボルトで締結することで、前記補強ユニットとして前記Ｉ型補強ピース同士あるいは前記Ｌ型補強ピース同士が一体化される
ことを特徴とする耐震補強工法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載される耐震補強工法において、
前記既設建築物の前記柱及び前記梁の太さよりも、前記補強ユニットの太さが細く形成されることを特徴とする耐震補強工法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載される耐震補強工法に用いることを特徴とする補強ピース。