(57)【要約】【課題】既存建築物の柱の曲げ補強工事を行う際に、柱を含めた既存建築物に一切傷をつけず、大掛かりな工事が不要で、容易に施工可能で、効果的に柱を補強する。【解決手段】水平方向に延出し、当該水平方向の一端４ｂ、５ｂは既存建築物の柱２の下端部から所定の距離を隔てた該柱の側面に押圧され、他端下部面４ｃ、５ｃは該柱の下端部が固定された下部構造物１に当接する耐震補強部材３（４、５）等。柱に曲げモーメントが生じようとすると、該耐震補強部材が下部構造物から反力を受けて所謂アウトリガーとして圧縮側にのみ作用し、効果的に柱に生じる曲げモーメントに対する補強を行う。他端下部面と下部構造物又は上部構造物との間に緩衝部材５１、５２を介在させてもよく、柱の下端部から所定の距離を隔てた位置と上端部との間の側面、又は前記柱の上端部から所定の距離を隔てた位置と下端部との間の側面にせん断補強部材６１を巻回できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に延出し、当該水平方向の一端は既存建築物の柱の下端部から所定の距離を隔てた該柱の側面に押圧され、他端下部面は該柱の下端部が固定された下部構造物に当接することを特徴とする耐震補強部材。
【請求項２】
水平方向に延出し、当該水平方向の一端は既存建築物の柱の上端部から所定の距離を隔てた該柱の側面に押圧され、他端上部面は該柱の上端部が固定された上部構造物に当接することを特徴とする耐震補強部材。
【請求項３】
水平方向に延出した複数の部材からなり、各々の部材の当該水平方向の前記一端は前記柱を挟持するように、該柱の側面に押圧され、各々の部材の前記他端下部面又は他端上部面は前記下部構造物又は上部構造物に当接することを特徴とする請求項１又は２に記載の耐震補強部材。
【請求項４】
前記水平方向の一端は、前記柱の前記下端部又は前記上端部から前記所定の距離に至るまでの側面に押圧されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の耐震補強部材。
【請求項５】
前記他端下部面又は他端上部面と前記下部構造物又は上部構造物との間に介在する緩衝部材を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の耐震補強部材。
【請求項６】
前記柱の下端部から前記所定の距離を隔てた位置と前記柱の上端部との間の側面、前記柱の上端部から前記所定の距離を隔てた位置と前記柱の下端部との間の側面、又は前記柱の下端部から前記所定の距離を隔てた位置と前記柱の上端部から前記所定の距離を隔てた位置との間の側面に巻装したせん断補強部材を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の耐震補強部材。
【請求項７】
前記せん断補強部材は、繊維巻回部材又は鋼板圧着部材であることを特徴とする請求項６に記載の耐震補強部材。
【請求項８】
前記一端は、前記耐震補強部材が装着されていない部分の前記柱の高さＨの２分の１を前記柱の前記押圧方向幅Ｗで割った数値（以下、シアスパン比という。シアスパン比＝Ｈ×０．５÷Ｗ）が０．７５以上１．５以下となる位置に押圧されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の耐震補強部材。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の耐震補強部材で補強した柱を備えることを特徴とする耐震建築物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐震補強部材及び耐震建築物に関し、特に、既存建築構造物の既存柱を補強し、地震等の外力で建築構造物の柱に生じた曲げ応力による柱の損傷・破壊を防止する耐震補強部材、及び該補強部材によって補強した耐震建築物に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の建築構造物は、大きな地震が発生する場合を想定して高い耐震レベルが要求されているため、安全性は確保されている。しかし、旧耐震設計基準で建設された既設の建築構造物の中には、大きな地震に対する耐力が不足するものもあり、該建築構造物の基礎部に積層ゴム支承等の免震装置を配し、建築構造物の揺れそのものを抑制するレトロフィット免震技術を適用する場合がある。
【０００３】
また、本出願人は、レトロフィット免震の代替技術として、積層ゴム支承を利用した、特に既設の建物の１階部分に設けた壁のない空間であるピロティ等に好適に適用することのできる建物の耐震改修装置及び耐震改修方法を提案した（特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、一般的に耐震性が不足していると判断された建築構造物には、梁、柱、ブレースなどの構造部材を補強し、建築構造物の耐震性を向上させる手段が多く採用されているのが実情であり、様々な補強方法が検討されている。特に、地震により被害を受けた建築構造物によく見られる柱の損傷に対する損傷防止技術が種々提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献２には、既存の鉄筋コンクリート柱の表面に弾性接着剤を塗布して絶縁フィルムを貼着し、その後接着剤を塗布して繊維シートを貼付巻回し、次いで固化接着剤を塗布するＲＣ柱の耐震補強方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、既存の鉄筋コンクリート又は鉄骨鉄筋コンクリート構造物における柱・梁接合部の上下に、帯状の鋼板の他に、炭素、アラミド又はガラス繊維シートを適宜組み合わせた補強部材を巻装する耐震補強構造が開示されている。
【０００７】
さらに、特許文献４には、鉄筋コンクリート造又は鉄骨鉄筋コンクリート造構造物の柱梁仕口部における既存大梁の曲げに対する耐震補強方法として、補強プレートを柱梁仕口部の既存柱と既存大梁に密着させ、ＰＣ鋼棒とナット及びアンカーにより既存大梁に締め付け圧着させる技術が開示されている。
【０００８】
また、特許文献５には、柱部材の脚部を根巻き部材により補強する耐震補強構造において、柱脚部と根巻き補強部材との間に緩衝部を設け、この緩衝部によって、外力が脚部に発生させる曲げモーメントを損失させ、基礎部と脚部との間の破壊を防止する技術が記載されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１３２０３８号公報
【特許文献２】特開平１０−４６８３５号公報
【特許文献３】特開平１０−２３８１３８号公報
【特許文献４】特開平１１−２０３１号公報
【特許文献５】特開２００１−１７３２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２に記載の既存柱の補強方法では、既存柱と巻回する炭素繊維シートとの間に絶縁層が設けられているため、補強用の炭素繊維シートへの応力集中を防止することができ、ＲＣ柱の軸変形を大きく取ることができる。しかし、この方法は、既存柱全体を補強するものであり、既存柱の曲げ強度を大きくすることができないという問題があった。
【００１１】
一方、特許文献３に記載の既存柱の柱・梁接合部の耐震補強構造は、既存柱の上下部分に、帯状の鋼板の他、炭素、アラミド又はガラス繊維シートで補強し、柱・梁接合部のせん断強度と、靭性を増大させるものであるが、既存柱の曲げ・せん断強度を大きくするものではなく、また、既存柱内に配されている鉄筋、特に主筋の定着の問題から、十分な補強ではなかった。
【００１２】
また、特許文献４に記載の耐震補強方法では、既存の柱を一切傷つけずに、既存梁の曲げに対する補強を行うことができるが、既存大梁の軸線と直角方向にＰＣ鋼棒を貫通させる作業や、既存大梁へ複数のアンカーを打ち込む作業が必要となるため、補強工事自体が大掛かりとなり、騒音、粉塵対策も必要となる。その上、補強に相当の時間を費やすため、既存柱の周辺は使用できない状況を余儀なくされる。さらに、大梁を補強しているものの、柱自体を補強していないため、柱の湾曲により柱・梁接合部に曲げモーメントが加わり、大梁に過大な引張力が作用する虞がある。
【００１３】
さらに、特許文献５に記載の技術では、基礎部材上に立設した柱部材の脚部を根巻き部材で補強する際に、柱部材の脚部と根巻き補強部材との間に緩衝部が配されるため、基礎が負担する曲げモーメントを軽減できるものの、根巻き部材は、基礎と鉄筋とをアンカーボルトで一体化し、該基礎上に型枠を組んでコンクリートを打設して施工するため、補強工事自体が大掛かりとなり、容易に施工できない。
【００１４】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、既存建築物の柱の曲げ補強工事を行うに当たって、柱を含めた既存建築物に一切傷をつけず、大掛かりな工事を必要とせず、容易に施工可能で、効果的に柱を補強することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明は、耐震補強部材であって、水平方向に延出し、当該水平方向の一端は既存建築物の柱の下端部から所定の距離を隔てた該柱の側面に押圧され、他端下部面は該柱の下端部が固定された下部構造物に当接することを特徴とする。
【００１６】
そして、本発明によれば、地震等の外力により既存建築物の柱に曲げモーメントが生じようとすると、該耐震補強部材が下部構造物から反力を受けて所謂アウトリガーとして圧縮側にのみ作用するため、効果的に柱に生じる曲げモーメントに対する補強を行うことができる。また、耐震補強部材が既存建築物の下部構造物に当接しているものの、アンカー等で固定されていないため、既存建築物に傷をつけることがない。さらに、耐震補強部材を下部構造物に当接するように既存柱に固定するだけでよいので、施工が容易で、耐震補強部材を軽量化することもでき、意匠面でも種々工夫を施すことができる。
【００１７】
また、本発明は、耐震補強部材であって、水平方向に延出し、当該水平方向の一端は既存建築物の柱の上端部から所定の距離を隔てた該柱の側面に押圧され、他端上面部は該柱の上端部が固定された上部構造物に当接することができ、上記発明と同様の作用効果を奏する。
【００１８】
上記耐震補強部材を水平方向に延出した複数の部材で構成し、各々の部材の当該水平方向の前記一端は前記柱を挟持するように、該柱の側面に押圧し、各々の部材の前記他端下部面又は他端上部面を前記下部構造物又は上部構造物に当接するように構成することができる。これによれば、該複数の部材は、柱を挟持するだけであり、該複数の部材同士をＰＣ鋼棒等で一体化して柱に固定すればよいため、一切既存の柱及び梁に傷をつけることがない。また、補強工事に先立ち、予め施工場所以外の工場等で該複数の部材を製作し、施工現場へ搬入後直ちに柱を挟持して該複数の部材を一体化することが可能なため、大幅に施工時間を短縮することができる上、既存建築物を使用しながら簡単に補強工事をすることができる。
【００１９】
前記水平方向の一端は、前記柱の前記下端部又は前記上端部から前記所定の距離に至るまでの側面に押圧されることができ、曲げモーメントに対する補強を行うことができるとともに、柱と耐震補強部材との接触面積が増加するため、モーメントを確実に柱に伝達することが可能となるとともに、柱側面への過大な応力集中を防ぎ得て、柱表面の損傷を防ぐことが可能となり、耐久面においても好ましい。
【００２０】
上記耐震補強部材において、前記他端下部面又は他端上部面と前記下部構造物又は上部構造物との間に介在する緩衝部材を有するように構成することができる。これにより、耐震補強部材と下部構造物又は上部構造物との局所的な当接を防止できる上、柱の下端部又は上端部に回転方向の減衰を与えることが可能なため、下端部又は上端部に加わるエネルギーを吸収することができる。
【００２１】
上記耐震補強部材において、前記柱の下端部から前記所定の距離を隔てた位置と前記柱の上端部との間の側面、前記柱の上端部から前記所定の距離を隔てた位置と前記柱の下端部との間の側面、又は前記柱の下端部から前記所定の距離を隔てた位置と前記柱の上端部から前記所定の距離を隔てた位置との間の側面に巻装したせん断補強部材を有するように構成することができる。また、前記せん断補強部材として繊維巻回部材又は鋼板圧着部材を用いることができる。これによって、せん断補強部材の施工に当たり、柱の軸方向の脆性を考慮する必要がなく、柱に傷をつけずに施工現場で容易にせん断補強を行うことが可能となる。
【００２２】
上記耐震補強部材において、前記一端を、前記耐震補強部材が装着されていない部分の前記柱の高さＨの２分の１を前記柱の前記押圧方向幅Ｗで割った数値（以下、シアスパン比という。シアスパン比＝Ｈ×０．５÷Ｗ）が０．７５以上１．５以下となる位置に押圧することができる。これによれば、柱の曲げ補強における主筋の定着の問題を回避し、柱の下端部又は上端部に作用する曲げモーメントを十分低減することができる。また、本耐震補強部材を備えた柱は、その全長が実質的に短くなり、所謂短柱化されたものとみなされる。従って、柱の下端部から所定の距離を隔てた位置と上端部との間、又は柱の上端部から所定の距離を隔てた位置と下端部との間では、曲げモーメントを考慮する必要がなく、該部分を単純なせん断補強で賄うことができ、柱の耐震性を大幅に向上させることができる。また、設計面でも前記部分はせん断破壊モードとして明確になるため、単純で信頼性の高い構造設計を行うことができる。
【００２３】
また、本発明は、耐震建築物であって、上記いずれかの耐震補強部材で補強した柱を備えることができる。これによれば、既存建築物の補強工事に費やす現場作業時間を短くすることができ、施工が容易で、低コスト化が可能になる。また、既存建築物を使用しながら施工することができ、旧耐震基準で建築された建築構造物を大きな地震が生じても安全性の高い建築構造物にすることが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明によれば、既存建築物の柱の曲げ補強工事を行うに当たって、柱を含めた既存建築物に一切傷をつけず、大掛かりな工事が不要で、容易に施工可能で、効果的に柱を補強することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１及び図２は、本発明にかかる耐震補強部材の第１の実施形態を示し、図１は、この耐震補強部材を既存建築物の柱に装着する方法を説明するための分解斜視図であり、図２は、耐震補強部材の取付けが完了した状態を示す。
【００２６】
柱２は、既存建築物の下部構造物１の床面１ａ上に立設され、コンクリート支柱であっても、鉄骨柱であってもよい。
【００２７】
耐震補強部材３は、鋼材、高強度コンクリート材料、繊維強化樹脂材料等により形成された２つの水平部材４、５からなり、水平部材４、５を合わせることにより、柱２の下端部近傍を挟持する。水平部材４、５は、互いの接合面１０について面対称に形成され、各々の下部の内面には、凹部４ｄ、５ｄが形成される。水平部材４、５は、貫通孔４ａ、５ａを貫通するＰＣ鋼棒６と、平座金７と、ナット８とで柱２の下端部に一体的に押圧される。尚、水平部材４、５等は、工場等で予め製作し、補強対象の柱２を備えた既存建築物の施工現場へ搬入し、柱２に装着する。
【００２８】
水平部材４及び５が柱２に装着された状態では、図２に示すように、柱２が水平部材４、５の押圧面（当該水平方向の一端）４ｂ、５ｂで挟持され、水平部材４、５の底面（他端下部面）４ｃ、５ｃが下部構造物１の床面１ａに当接している。尚、図１では図示を省略しているが、柱２の上端部側（上部構造物１１側）にも耐震補強部材３と同様の構成を有する耐震補強部材１３が押圧されている。
【００２９】
図２に示すように、柱２に耐震補強部材３を装着した状態では、地震等の外力により柱２に曲げモーメントが生じようとすると、水平部材４又は／及び水平部材５が下部構造物１の床面１ａから底面４ｃ又は／及び底面５ｃを介して反力を受け、所謂アウトリガーとして圧縮側にのみ作用し、耐震補強部材３が、柱２に生じる曲げモーメントに対する補強部材として機能する。また、柱２は、水平部材４、５を装着したことで、その全長Ｌが実質的に短くなり、所謂短柱化されたものとみなされ、水平部材４、５を装着していない中間部１４では、曲げモーメントを考慮する必要がなく、中間部１４を単純なせん断補強で賄うことができ、柱２の耐震性を大幅に向上させることができる。
【００３０】
上記耐震補強部材３において、水平部材４、５の高さＡを、耐震補強部材取付け後のシアスパン比が０．７５以上１．５以下になるように設定する。これにより、柱２の曲げ補強における主筋の定着の問題を回避し、柱２の下端部に作用する曲げモーメントを十分低減することができる。尚、上記シアスパン比の適正範囲については、本欄の最後に実験例を示す。
【００３１】
また、耐震補強部材３の施工の際には、上述のように、水平部材４、５を含む各部材を工場等で予め製作し、既存建築物に搬入して柱２に装着するだけで済むため、補強工事を容易かつ短時間に行うことができ、補強工事中も既存建築物を継続して使用することができる。
【００３２】
さらに、上述のように、水平部材４、５の底面４ｃ、５ｃは、下部構造物１の床面１ａに当接しているものの、アンカー等で固定されていないため、既存建築物に傷をつけることがない。さらに、水平部材４、５の押圧面４ｂ、５ｂも、柱２を挟持しているだけであるため、柱２に傷をつけることもない。
【００３３】
次に、本発明にかかる耐震補強部材の第２の実施形態について、図３及び図４を参照しながら説明する。
【００３４】
上記第１の実施形態では、図１及び図２に示すように、既存建築物の柱２を、水平部材４、５の凹部４ｄ、５ｄを除く押圧面４ｂ、５ｂで挟持したが、本実施の形態では、既存建築物の柱２を、水平部材３４、３５の側面の全面で挟持していることが特徴である。尚、以下の説明において、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照番号を付してその説明を省略する。
【００３５】
耐震補強部材３３は、鋼材、高強度コンクリート材料、繊維強化樹脂材料等により形成された２つの水平部材３４、３５からなり、水平部材３４、３５を合わせることにより、柱２の下端部近傍を挟持する。水平部材３４、３５は、互いの接合面４０について面対称に形成され、水平部材３４、３５の各々には、凹部３４ｄ、３５ｄが形成される。水平部材３４、３５は、貫通孔３４ａ、３５ａを貫通するＰＣ鋼棒６と、平座金７と、ナット８とで柱２の下端部に一体的に押圧される。水平部材３４、３５等の部材は、工場等で予め製作し、補強対象の柱２を備えた既存建築物の施工現場へ搬入し、柱２に装着する。
【００３６】
水平部材３４、３５が柱２に装着された状態では、図４に示すように、柱２が水平部材３４、３５の押圧面（当該水平方向の一端）３４ｂ、３５ｂで挟持され、水平部材３４、３５の底面（他端下部面）３４ｃ、３５ｃが下部構造物１の床面１ａに当接している。尚、図３では図示を省略しているが、柱２の上端部側（上部構造物１１側）にも耐震補強部材３３と同様の構成を有する耐震補強部材４３が押圧されている。
【００３７】
本実施の形態においても、上記第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができ、さらに、本実施の形態では、既存建築物の柱２を、水平部材３４、３５の側面の全面で挟持しているため、柱２への曲げモーメントに対する補強を行うことができるとともに、柱２と水平部材３４、３５との接触面積が増加するため、モーメントを確実に柱に伝達することが可能となるとともに、柱側面への過大な応力集中を防ぎ得て、柱表面の損傷を防ぐことが可能となり、耐久面においても好ましい。尚、水平部材３４、３５の柱２の側面への押圧力は、大きい方が水平部材３４、３５が滑らないため有利であり、押圧面３４ｂ、３５ｂの損傷がなく、ＰＣ鋼棒等の締結部材が降伏しない範囲で大きくとることが好ましい。
【００３８】
次に、本発明にかかる第３の実施形態について、図５を参照しながら説明する。本実施の形態は、図３及び図４に示した第２の実施形態において、耐震補強部材３３と下部構造物１との間に緩衝部材５１を、耐震補強部材４３と上部構造物１１との間に緩衝部材５２を介在させたことを特徴とする。尚、以下の説明において、第２の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照番号を付してその説明を省略する。
【００３９】
緩衝部材５１、５２としては、ゴム板や積層ゴム体などの弾性部材が好ましいが、圧縮変形量が大きくならない程度、換言すれば既存柱２の中に配されている鉄筋、特に主筋の定着に支障のない範囲の圧縮変形量を許容するものであり、一般的には耐震補強部材３３と下部構造物１又は耐震補強部材４３と上部構造物１１との局所的な当接を防止できる程度の可及的に薄い弾性部材が好ましい。
【００４０】
緩衝部材５１、５２の取付けは、例えば、緩衝部材５１を耐震補強部材３３の対向面３３ａの形状に加工した後、対向面３３ａに貼着してもよく、また、下部構造物１上の耐震補強部材３３が設置される位置に予め緩衝部材５１を載置し、載置した緩衝部材５１の上で耐震補強部材３３を柱２に押圧してもよい。
【００４１】
これら緩衝部材５１、５２を設けることにより、耐震補強部材３３、４３と下部構造物１又は上部構造物１１との局所的な当接を防止できる上、柱２の下端部又は上端部に回転方向の減衰を与えることが可能となり、下端部又は上端部に加えられるエネルギーを吸収することができる。尚、本例では、図３及び図４に示した第２の実施形態について説明したが、図１及び図２に示した第１の実施形態において、水平部材の底面４ｃ、５ｃと、床面１ａとの間に緩衝部材５１を配してもよい。
【００４２】
次に、本発明にかかる第４の実施形態について、図６を参照しながら説明する。本実施の形態は、図３及び図４に示した第２の実施形態において、耐震補強部材３３と耐震補強部材４３との間の柱２の側面にせん断補強部材６１を巻装したことを特徴とする。尚、以下の説明において、第２の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照番号を付してその説明を省略する。
【００４３】
せん断補強部材６１としては、例えば、炭素繊維やガラス繊維からなる繊維巻回部材や鋼板圧着部材が挙げられる。せん断補強部材６１を柱２に巻装するには、例えば、柱２の側面に固化接着剤６１ａを塗布した後、炭素繊維シート等のせん断補強部材６１を巻装することができる。
【００４４】
本実施の形態によれば、耐震補強部材３３と耐震補強部材４３との間の柱２の側面にせん断補強部材６１を巻装するため、せん断補強部材６１の施工に当たり、柱２の軸方向の脆性を考慮する必要がなく、柱２に傷をつけずに施工現場で容易にせん断補強を行うことが可能となる。
【００４５】
尚、上記第１乃至第４の実施形態においては、耐震補強部材が２つの半割り水平部材で構成されているが、単一の水平部材で柱２を補強するように構成することもでき、さらに、３つ以上の水平部材で耐震補強部材を構成し、各々の水平部材同士をＰＣ鋼棒等で緊結し、柱２を一体的に挟持するように構成することもできる。
【００４６】
また、上記第１乃至第４の実施形態においては、柱２の下端部及び上端部の双方に耐震補強部材が押圧されているが、柱２の下端部又は上端部のいずれかに耐震補強部材を設置してもよい。
【００４７】
さらに、上記の実施形態においては、柱２の横断面形状が長方形又は正方形の場合について説明したが、図７に示すように、柱７２の横断面形状が円形であってもよく、柱７２の側面形状に合わせて形成された押圧面（当該水平方向の一端）で柱７２を挟持することができ、下部構造物１の床面１ａと当接する底面（他端下部面）を有する水平部材７４、７５を備え、柱７２と同様に全体が円柱状に形成された耐震補強部材７３を用いることができ、上記第１乃至第４の実施形態と同様の効果に加え、意匠面でも工夫を凝らすことができる。
【００４８】
次に、柱への水平部材の取付け高さと柱の破壊形式を確認するために行った、水平部材取付け後の柱のシアスパン比をパラメータとした静的加力実験について説明する。
【００４９】
実験に用いた柱は、実在のＲＣ造ピロティ建物の１階柱を対象建物とした縮尺１／３の既存ＲＣ柱試験体であり、水平部材を取り付けない状態のシアスパン比は２．０である。尚、柱の主筋に８−Ｄ１３ ＳＤ３４５を用い、帯筋に２−Ｄ６＠１００ ＳＤ２９５を用いた。該ＲＣ試験体の柱断面を図８に、主要諸元を表１に示す。
【００５０】
【表１】
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【００５１】
このＲＣ柱試験体の柱頭・柱脚部に、水平部材（図３及び図４に示した水平部材３４、３５と同様の形状）を柱頭・柱脚部で各々４本のＰＣ鋼棒（図３及び図４に示した４本のＰＣ鋼棒６と同様に配置）を用いて取り付け、静的加力用柱試験体とした。４本のＰＣ鋼棒には等しく導入力を与え、圧着合力の大きさは、確実な曲げ戻し効果を得るために６００ＫＮに設定した。水平部材の高さは３水準とし、水平部材の取付け後のシアスパン比を０．７５、１．０、１．５とし、これら静的加力用柱試験体各々に対し、１８７ｋＮの一定鉛直荷重を柱軸方向に載荷した状態で、水平方向に正負交番繰り返し静的加力実験を行った。
【００５２】
実験の結果、水平部材を取り付けた静的加力用柱試験体すべてにおいて、柱端部の主筋の引張降伏が抑制され、柱中央部でのせん断破壊が先行する破壊形式を得ることができた。これは、図９に示すシアスパン比１．０の水平荷重−水平変形関係から、せん断破壊後に水平抵抗力が急激に低下していることからも判る。
【００５３】
これに対し、水平部材を取り付けない状態のシアスパン比２．０の柱に対し同様な実験を行うと、図１０に示す水平荷重−水平変形関係から判るように、変形が大きくなっても水平抵抗力を維持している状態であった。そして、最終的には柱端部の主筋が引張降伏した後で抵抗力が喪失した。
【００５４】
この実験から、柱頭・柱脚への水平部材取付けにより、取付け後の柱のシアスパン比を少なくとも０．７５から１．５に調整することにより、既存ＲＣ柱の曲げ耐力を上昇させ、水平抵抗力を急激に喪失するせん断破壊性状とすることができる結果、当該部分を単純なせん断補強で賄うことができ、柱の耐震性を大幅に向上させることができ、さらに、設計面でも水平部材取付け以外の部分がせん断破壊モードとして明確になるため、単純で信頼性の高い構造設計を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる耐震補強部材を既存建築物の柱に装着する方法を説明するための分解斜視図である。
【図２】図１の耐震補強部材を既存建築物の柱に装着した状態を示す正面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態にかかる耐震補強部材を既存建築物の柱に装着する方法を説明するための分解斜視図である。
【図４】図３の耐震補強部材を既存建築物の柱に装着した状態を示す正面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態にかかる耐震補強部材を既存建築物の柱に装着した状態を示す正面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態にかかる耐震補強部材を既存建築物の柱に装着した状態を示す正面図である。
【図７】既存建築物の横断面円形状の柱に本発明にかかる耐震補強部材を装着する方法を説明するための分解斜視図である。
【図８】本発明にかかる耐震補強部材の静的加力実験に用いたＲＣ柱試験体の柱断面図である。
【図９】本発明にかかる耐震補強部材の静的加力実験において、シアスパン比が１．０の場合の水平荷重−水平変形関係を示すグラフである。
【図１０】本発明にかかる耐震補強部材の静的加力実験において、シアスパン比が２．０の場合の水平荷重−水平変形関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５６】
１  下部構造物
１ａ  床面
２  柱
３  耐震補強部材
４  水平部材
４ａ  貫通孔
４ｂ  押圧面
４ｃ  底面
４ｄ  凹部
５  水平部材
５ａ  貫通孔
５ｂ  押圧面
５ｃ  底面
５ｄ  凹部
６  ＰＣ綱棒
７  平座金
８  ナット
１０  接合面
１１  上部構造物
１３  耐震補強部材
１４  中間部
３３  耐震補強部材
３３ａ  対向面
３４  水平部材
３４ａ  貫通孔
３４ｂ  押圧面
３４ｃ  底面
３４ｄ  凹部
３５  水平部材
３５ａ  貫通孔
３５ｂ  押圧面
３５ｃ  底面
３５ｄ  凹部
４０  接合面
４３  耐震補強部材
５１  緩衝部材
５２  緩衝部材
６１  せん断補強部材
６１ａ  固化接着剤
７２  柱
７３  耐震補強部材
７４  水平部材
７５  水平部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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