(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存の壁に、左右幅方向に離間して、表面から裏面に貫通する貫通部を複数設け、２つの貫通部に挟まれる既存の壁に鋼板を巻き付けることを特徴とする壁の耐震補強工法。
【請求項２】
前記貫通部として、既存の壁にスリットを形成することを特徴とする請求項１記載の壁の耐震補強工法。
【請求項３】
前記貫通部として、既存の壁に開口部を形成することを特徴とする請求項１記載の壁の耐震補強工法。
【請求項４】
前記貫通部に挟まれる既存の壁に、断面視Ｌ字形状の２枚の鋼板を両側から前記壁を挟み込むように対向配置して相互に接合することで、前記鋼板を巻き付けることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の壁の耐震補強工法。
【請求項５】
前記貫通部に挟まれる既存の壁に、該壁の連続した３面に対応した３面を持つ断面視コ字形状の鋼板と、残りの１面に対応した面を持つ鋼板を、両側から前記壁を挟み込むように対向配置して相互に接合することで、前記鋼板を巻き付けることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の壁の耐震補強工法。
【請求項６】
前記貫通部に挟まれる既存の壁に、該壁の表面を覆う鋼製の平板と、前記貫通部の内部面に挿入される部分と壁の表面の一部を覆う部分とからなる断面視Ｌ字形状の鋼材を、四方から前記壁を挟み込むように配置して相互に接合することで、前記鋼板を巻き付けることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の壁の耐震補強工法。
【請求項７】
前記請求項１〜６のいずれか記載の耐震補強工法により構築されたことを特徴とする耐震補強壁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既存の建築物の壁を耐震補強するための壁の耐震補強工法及びこれにより構築された耐震補強壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建築物には、より高度の耐震性が要求されるようになってきており、新たに構築される建築物にはこれまで以上に耐震性に対して充分なる考慮がなされることが当然となっている。しかし、過去に建設されて現在においても使用されている既存建築物には、建設当時においては充分な耐震性を有していたと考えられていたとしても、現時点では耐震性が問題とされる場合もあり、そのような既存建築物に対しては耐震性を向上させるための補強が必要とされている。
【０００３】
ここで、耐震補強を必要とする既存の壁は、通常、せん断耐力が不足するとともに、最大耐力以降に急激な耐力低下が起きるという欠点を有するものである。従来、このような既存の壁を耐震補強する方法としては、図１５に示すように、柱１に挟まれた既存の壁２の表面を目荒しし、既存の壁２に近接して配筋（図示せず）を施し、この配筋の周囲にコンクリート１０を打設する方法や、図１６に示すように、既存の壁２に鋼板２０を張り付け、この鋼板２０をアンカー２１、２１…により固定する方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１５のように、既存の壁２にコンクリート１０を打ち増した場合には、壁厚が厚くなりすぎ、建物重量が増加するという問題がある。そのうえ、コンクリート壁と、柱梁からなるフレームとを比較するとその変形性能が合わないという問題がある。これは、図１７に示すように、地震等により、過大な水平外力が作用したときには、補強されたコンクリート壁（図中線イ）よりもフレーム（図中線ロ）の方が先に小さい最大耐力Ｑに達してしまうために、フレームが先行して破壊されてしまうためである。この結果、既設建築物全体の耐震性能を有効に向上させることが困難になっている。
【０００５】
また、図１６のように、鋼板２０をアンカー２１、２１…で固定する場合には、１００本以上の多数のアンカー２１で固定するため、アンカー設置作業が膨大となる。そのうえ、アンカー破壊等の可能性があり、充分に補強性能が発揮できないという問題があった。
そして、これらの補強方法では、施工時の騒音や振動が大きく施工中は設備の機能に支障をもたらす、さらに、工期が長く、コストがかかるといった問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、施工が簡単で、安価に実施でき、しかも、重量の増加が僅かで、騒音や振動を極力小さくすることが可能で、設備の機能の障害を極力少なくすることができ、工期を短くすることができる壁の耐震補強工法、及び、既存の建築物の構造的なバランス、すなわち、剛性、耐力等をくずさないで耐震性能を上げることができて、補強材が充分に機能を発揮でき、そして、せん断破壊による急激な耐力低下を防止することができるとともに、最大耐力以降も軸力の保持能力を維持することができる耐震補強壁を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、既存の壁に、左右幅方向に離間して、表面から裏面に貫通する貫通部を複数設け、２つの貫通部に挟まれる既存の壁に鋼板を巻き付けることを特徴とする。また、請求項２の発明は、前記貫通部として、既存の壁にスリットを形成することを特徴とし、請求項３の発明は、前記貫通部として、既存の壁に開口部を形成することを特徴とする。
これらの補強工法においては、個々の貫通部に挟まれた既存の壁が鋼板を巻き付けられることで補強される。
【０００８】
請求項４の発明は、前記貫通部に挟まれる既存の壁に、断面視Ｌ字形状の２枚の鋼板を両側から前記壁を挟み込むように対向配置して相互に接合することで、前記鋼板を巻き付けることを特徴とする。
この補強工法においては、２枚の断面視Ｌ字形状の鋼板を組み合わせて用いるので、折り曲げることなく差し込んで接続するだけで巻き付けがなされる。
【０００９】
請求項５の発明は、前記貫通部に挟まれる既存の壁に、該壁の連続した３面に対応した３面を持つ断面視コ字形状の鋼板と、残りの１面に対応した面を持つ鋼板を、両側から前記壁を挟み込むように対向配置して相互に接合することで、前記鋼板を巻き付けることを特徴とする。
この補強工法においては、貫通部に挟まれる既存の壁の連続した３面に対応した３面を持つ断面視コ字形状の鋼板と、残りの１面に対応した面を持つ鋼板を組み合わせて用いるので、折り曲げることなく差し込んで接続するだけで巻き付けがなされる。
【００１０】
請求項６の発明は、前記貫通部に挟まれる既存の壁に、該壁の表面を覆う鋼製の平板と、前記貫通部の内部面に挿入される部分と壁の表面の一部を覆う部分とからなる断面視Ｌ字形状の鋼材を、四方から前記壁を挟み込むように配置して相互に接合することで、前記鋼板を巻き付けることを特徴とする。
この補強工法においては、前記貫通部に挟まれる既存の壁に、壁の表面を覆う鋼製の平板と、前記貫通部の内部面に挿入される部分と壁の表面の一部を覆う部分とからなる断面視Ｌ字形状の鋼材を組み合わせて用いるので、折り曲げることなく差し込んで接続するだけで巻き付けがなされる。
【００１１】
請求項７の発明の耐震補強壁は、前記請求項１〜６のいずれか記載の耐震補強工法により構築されたことを特徴とする。
この耐震補強壁においては、鋼板により既存の壁が補強されているので、地震力等に対して耐震性能を発揮する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の壁の耐震補強工法、およびこれにより構築された耐震補強壁を、図面に基づいて説明する。
図１、図２は実施形態の耐震補強工法の説明図である。この工法では、まず、図２に示すように、既存の柱１に挟まれた既存の壁２に、左右幅方向に所定間隔をもって、壁２の表面から裏面に貫通し、且つ壁２の上端から下端に連続するスリット３を、貫通部として形成する。これにより、既存の壁２は、複数の部分２ａに分割される。ここで、スリット３を形成する方法は、例えばワイヤーソーを用いても、ダイヤモンドカッターを用いてもよい。
【００１３】
次に、図１に示すように、隣接するスリット３間の壁２の一部分２ａに鋼板４ａ、４ｂを巻き付ける。ここで巻き付ける鋼板４ａは、壁２の一部分２ａの断面の隣接した２辺に略等しいＬ字形の断面形状のもので、スリット３の長さと略等しい長さを持ったものを用いる。鋼板４ｂは、鋼板４ａと同一の形状で、対称に配置されたものである。
【００１４】
そして、鋼板４ａを、壁２の部分２ａの両側から、等しい長さの辺が対向するように隣接するスリット３に挿入し、壁２の部分２ａに密着した状態とする。
その後、壁２の部分２ａの角部において、接触している鋼板４ａと鋼板４ｂの端部同士を、溶接して接合する。接合の形態としては、鋼板４の厚みやスリット３の長さ、および壁２の厚みなどを考慮して選択すればよく、溶接以外の手段でもよい。
また、図１に示したように、柱１に対しても、鋼板４ｃを巻き付けているが、勿論実施しなくてもよい。
【００１５】
上記の壁の耐震補強工法は、既存の壁２にスリット３を形成し、鋼板４を巻き付けるといったものであるので、スリット３を形成する際に多少の振動や騒音が発生するが、従来のものに比べて、比較にならないほど小さい。また、スリット３の形成にかかる工数も、従来のものに比べて非常に少なくて済み、搬入する資材も鋼板及び溶接資材であるので、従来に比べて非常に少ない。
【００１６】
なお、スリット３を形成する際に、隣接するスリット３の間隔は、既存の壁を補強する程度に応じて適宜選択されるもので、当然なことであるが、この間隔が狭ければ壁全体の剛性が小さくなり、広ければ壁全体の剛性が大きくなる。
【００１７】
また、前記壁の耐震補強工法により構築された耐震補強壁は、鋼板を巻き付けてあるので、せん断破壊による急激な耐力低下の防止が可能である。さらに、最大耐力以降も軸力の保持能力を維持することが可能となる。
【００１８】
なお、図３に示すように、スリット３は床５から梁６まで到達するように形成してもよいが、図４に示すように、床５及び梁６に到達しない途中までの長さに形成してもよい。さらに、図３では、壁２の最外部のスリット３を柱１に沿わせて形成したが、図４及び図５に示すように、最外部のスリット３を柱１から少し距離をおいて形成してもよい。
【００１９】
また、本発明は、前記実施の形態に限定されず、以下の図６〜図９に示す場合にも適用することができる。図６に示すものは、柱１に対して壁２が複数方向に設けられている場合である。図７に示すものは、柱１に対して他端に柱が設置されない壁（いわゆる補壁）２が設けられている場合である。図８は端部に柱が設けられておらず、壁２が単独で配置されている場合である。図９は図８と同様に柱が設けられていない壁２が、折れ曲がって配置されている場合である。
【００２０】
なお、巻き付ける鋼板４ａは、壁２の一部分２ａの断面の隣接した２辺に略等しいＬ字形の断面形状のもので、スリット３の長さと略等しい長さを持ったものを用い、鋼板４ｂは、鋼板４ａと同一の形状で、対称に配置されたものであったが、壁２の一部分２ａの断面を囲んでいればよく、図１０に示すように、断面コ字形状の鋼材４ｄと平板４ｅを、また、図１１に示すように、スリット３に差し込む鋼材４ｆと鋼板４ｇ、４ｈを用いてもよい。勿論、図１１の鋼材４ｆは、図１２の様に差し込んで、鋼板４ｉを用いてもよい。
【００２１】
また、上記においては、貫通部がスリットの場合を説明したが、貫通部としてより幅の大きい開口部を設けてもよい。
図１３は、既存の袖壁を耐震補強する場合の例を示す。（ａ）に示すように袖壁１２の側方には既存の開口部１３があるので、（ｂ）に示すように、柱１側にのみ貫通部としてスリット３を形成し、反対側は開口部１３をそのまま貫通部として利用する。袖壁１２に対する鋼板４の巻き付け方は前記と同様である。このように開口部１３が隣接している袖壁１２を補強する場合に、本発明は特に有効である。
【００２２】
図１４は、既存の壁に開口部を新たに開けながら、残る壁の耐震補強を施す場合の例を示す。（ａ）に示すように、柱１、梁６で囲まれたフレーム内全面に既存の壁１４があり、ここに開口部を設けながら耐震補強を行う場合、（ｂ）に示すように、左右の柱１に隣接した箇所にまず貫通部として開口部１３を開ける。そして、左右の開口部１３で挟まれる中央の壁１４ａに、鋼板４を巻き付ける。以上により、開口部１３を通路等に利用しながら、残る壁１４ａの鋼板巻き付けによる強度アップにより、全体の耐震性能をそれまでと同等あるいはそれ以上に確保することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の壁の耐震補強工法によれば、既存の壁に所定間隔で表面から裏面に貫通する複数の貫通部（スリットまたは開口部）を設け、２つの貫通部に挟まれる既存の壁に鋼板を巻き付けるだけで補強できるので、施工が簡単となり、安価に実施できて、重量の増加も僅かで、騒音や振動を極力小さくすることができ、設備の機能の障害を極力少なくすることができ、工期を短くすることができる。
【００２４】
また、本発明の耐震補強工法により構築された耐震補強壁は、鋼板を巻き付けてあるので、既存の建築物の剛性、耐力等をくずさずに耐震性能を向上でき、補強材の、充分な機能が得られ、せん断破壊による急激な耐力低下を防止することができ、最大耐力以降も軸力の保持能力を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態の工法により構築された耐震補強壁を示す図で、（ａ）は水平断面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】  本発明の一実施形態の工法の工程説明図で、（ａ）は現状、（ｂ）はスリットを形成した状態を示す水平断面図である。
【図３】  本発明の一実施形態におけるスリットの入れ方の一例を示す正面図である。
【図４】  本発明の一実施形態におけるスリットの入れ方の他の例を示す正面図である。
【図５】  本発明の一実施形態におけるスリットの入れ方の更に他の例を示す正面図である。
【図６】  本発明を適用する壁の形態の一例を示す水平断面図である。
【図７】  本発明を適用する壁の形態の他の例を示す水平断面図である。
【図８】  本発明を適用する壁の形態の更に他の例を示す水平断面図である。
【図９】  本発明を適用する壁の形態の更に他の例を示す水平断面図である。
【図１０】  本発明の他の実施形態の工法により構築された耐震補強壁を示す水平断面図である。
【図１１】  本発明の更に他の実施形態の工法により構築された耐震補強壁を示す水平断面図である。
【図１２】  本発明の更に他の実施形態の工法により構築された耐震補強壁を示す水平断面図である。
【図１３】  本発明の更に他の実施形態の工法の説明図で、（ａ）は現状を示す正面図、（ｂ）は施工後の状態を示す正面図である。
【図１４】  本発明の更に他の実施形態の工法の説明図で、（ａ）は現状を示す正面図、（ｂ）は施工後の状態を示す正面図である。
【図１５】  従来の壁の耐震補強法を示す壁の断面図である。
【図１６】  従来の壁の耐震補強法を示す壁の断面図である。
【図１７】  従来の既設建築物の補強構造におけるコンクリート壁とフレームの変形性能を示す図である。
【符号の説明】
１  柱
２  壁
２ａ  壁の一部
３  スリット
４，４ａ〜４ｉ  鋼板
５  床
６  梁
１２  袖壁
１３  開口部
１４，１４ａ  壁
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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