(57)【要約】【課題】既存建物の中間層部に対する補強を簡易且つ低コストに行う。【解決手段】補強済建物１は、既存建物１０と、既存建物１０を補強する補強構造物２０とを備える。補強構造物２０は、既存建物１０の柱部１１に沿って配置された補強柱部２１と、既存建物１０の梁部に沿って配置された補強梁部２２と、既存建物１０の交差部１３に対応する位置に配置された補強交差部２３とを有する。補強柱部２１及び補強梁部２２は、鉄筋が埋設されたコンクリート硬化体を含む。補強交差部２３は、鉄筋が埋設されたポリマーセメントモルタル硬化体を含む。梁部１２の外表面には、補強構造物２０から離れる側に向けて当該外表面よりも窪む凹部１２Ａが設けられている。補強梁部２２は、コンクリート硬化体が凹部１２Ａに係止されることにより、梁部１２に支持されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存建物と、
前記既存建物を補強する補強構造物とを備え、
前記既存建物は、
鉄筋を内部に含む柱部と、
鉄筋を内部に含む梁部と、
前記柱部及び梁部が交差する箇所に位置し且つ前記柱部の端部及び前記梁部の端部にそれぞれ接続された交差部とを有し、
前記補強構造物は、
前記柱部に沿って配置され、鉄筋が埋設されたコンクリート硬化体を含む補強柱部と、
前記梁部に沿って配置され、鉄筋が埋設されたコンクリート硬化体を含む補強梁部と、
前記交差部に対応する位置に配置され、前記補強柱部の端部及び前記補強梁部の端部にそれぞれ接続され、鉄筋が埋設されたポリマーセメントモルタル硬化体を含む補強交差部とを有し、
前記柱部、前記梁部又は前記交差部の外表面には、前記補強構造物から離れる側に向けて当該外表面よりも窪む凹部が設けられており、
前記柱部に前記凹部が設けられている場合には、前記補強柱部は、前記コンクリート硬化体が前記凹部に係止されることにより前記柱部に支持されており、前記梁部に前記凹部が設けられている場合には、前記補強梁部は、前記コンクリート硬化体が前記凹部に係止されることにより前記梁部に支持されており、前記交差部に前記凹部が設けられている場合には、前記補強交差部は、前記ポリマーセメントモルタル硬化体が前記凹部に係止されることにより前記交差部に支持されている、補強済建物。
【請求項２】
柱部と、鉄筋を内部に含む梁部と、前記柱部及び梁部が交差する箇所に位置し且つ前記柱部の端部及び前記梁部の端部にそれぞれ接続された交差部とを有する既存建物に補強構造物を設けて前記既存建物が前記補強構造物によって補強された補強済建物を製造する方法であって、
前記柱部、前記梁部又は前記交差部の外表面を斫ることにより、前記補強構造物から離れる側に向けて当該外表面よりも窪む凹部を形成する第１の工程と、
前記第１の工程の後に、前記柱部、前記梁部及び前記交差部にそれぞれ対応する位置に鉄筋を配置する第２の工程と、
前記第２の工程の後に、前記柱部に配置された前記鉄筋を覆うように第１の型枠を設け、前記第１の型枠内にコンクリートを打設することにより補強柱部を形成する第３の工程と、
前記第２の工程の後に、前記梁部に配置された前記鉄筋を覆うように第２の型枠を設け、前記第２の型枠内にコンクリートを打設することにより補強梁部を形成する第４の工程と、
前記第２の工程の後に、前記交差部に配置された前記鉄筋を覆うように第３の型枠を設け、前記第３の型枠内にポリマーセメントモルタルを充填することにより補強交差部を形成する第５の工程とを含み、
前記第３の工程において前記第１の型枠内にコンクリートを打設する際に前記凹部内にもコンクリートを充填するか、前記第４の工程において前記第２の型枠内にコンクリートを打設する際に前記凹部内にもコンクリートを充填するか、又は、前記第５の工程において前記第３の型枠内にポリマーセメントモルタルを充填する際に前記凹部内にもポリマーセメントモルタルを充填する、補強済建物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、補強済建物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存建物の耐震性能を向上させるために、近年、種々の工法が提案されている。非特許文献１は、既存建物の補強を簡易且つ低コストに行う補強構造物の製造方法を開示している。当該方法は、既存建物の外壁面側で且つ柱部、梁部及び交差部に対応する位置に鉄筋を配置する工程と、鉄筋のうち柱部に対応する部分に構成された第１の型枠内と、鉄筋のうち梁部に対応する部分に構成された第２の型枠内とにそれぞれコンクリートを打設する工程と、鉄筋のうち交差部にする部分に構成された第３の型枠内にポリマーセメントモルタルを充填する工程とを含む。ポリマーセメントモルタルが硬化したモルタル硬化体の圧縮強度は、コンクリートが硬化したコンクリート硬化体の圧縮強度よりも大きくなる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】「建築技術性能証明評価概要報告書  デザインUフレーム工法−外付けRCフレームによる耐震補強工法−」、一般財団法人  日本建築総合試験所、GBRC性能証明第13-27号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば、中高層の既存建物（１０階〜１５階程度の既存建物）においては、下層部が鉄骨鉄筋コンクリート造（ＳＲＣ造）で構成されており、中間層部（例えば６階近傍部分）から上層部にかけて鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）で構成されていることがある。すなわち、中間層部において、構造形式がＳＲＣ造からＲＣ造に切り替わることがある。ＳＲＣ造の下層部は、ＲＣ造の中間層部の耐震性能と比較して、十分な耐震性能が確保されていることがある。このような既存建物を補強する際に、既存建物の１階部分から補強構造物を構築すると、中間層部を補強する前に、すでに十分な強度を有する下層部も補強される。そのため、下層部に対する補強構造物の構築が、コスト増及び工期の長期化の要因となり得る。
【０００５】
そこで、本開示は、既存建物の中間層部に対する補強を簡易且つ低コストに行うことが可能な補強済建物及びその製造方法を説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］本開示の一つの観点に係る補強済建物は、既存建物と、既存建物を補強する補強構造物とを備える。既存建物は、鉄筋を内部に含む柱部と、鉄筋を内部に含む梁部と、柱部及び梁部が交差する箇所に位置し且つ柱部の端部及び梁部の端部にそれぞれ接続された交差部とを有する。補強構造物は、柱部に沿って配置され、鉄筋が埋設されたコンクリート硬化体を含む補強柱部と、梁部に沿って配置され、鉄筋が埋設されたコンクリート硬化体を含む補強梁部と、交差部に対応する位置に配置され、補強柱部の端部及び補強梁部の端部にそれぞれ接続され、鉄筋が埋設されたポリマーセメントモルタル硬化体を含む補強交差部とを有する。柱部、梁部又は交差部の外表面には、補強構造物から離れる側に向けて当該外表面よりも窪む凹部が設けられている。柱部に凹部が設けられている場合には、補強柱部は、コンクリート硬化体が凹部に係止されることにより柱部に支持されており、梁部に凹部が設けられている場合には、補強梁部は、コンクリート硬化体が凹部に係止されることにより梁部に支持されており、交差部に凹部が設けられている場合には、補強交差部は、ポリマーセメントモルタル硬化体が凹部に係止されることにより交差部に支持されている。
【０００７】
本開示の一つの観点に係る補強済建物では、補強柱部が凹部を介して柱部に支持されているか、補強梁部が凹部を介して梁部に支持されているか、又は補強交差部が凹部を介して交差部に支持されている。そのため、凹部が補強柱部、補強梁部又は補強交差部を既存建物に対して引っ掛けるフックのように機能するので、補強柱部、補強梁部又は補強交差部が既存建物に対して支持されると共に、凹部において大きな剪断抵抗力が発揮される。従って、凹部を介して補強柱部、補強梁部又は補強交差部の重量が既存建物に極めて確実に伝達されるので、補強柱部、補強梁部又は補強交差部を既存建物の下層部に対して構築することなしに、補強が求められる既存建物の中間層部に対して補強を行うことができる。その結果、既存建物の中間層部に対する補強を簡易且つ低コストに行うことが可能となる。
【０００８】
［２］上記第１項に記載の補強済建物において、凹部は梁部の端部に位置しており、凹部と隣り合う交差部と離間していてもよい。ここで、地震等の発生によって補強済建物に対し水平方向の外力が作用すると、既存建物においては梁部と交差部との接続部分において破壊が生じやすい。そのため、凹部がこれと隣り合う交差部と離間していると、梁部のうち破壊が生じやすい部分における断面積の減少を招き難い。従って、梁部の強度を十分に確保することができる。
【０００９】
［３］上記第２項に記載の補強済建物において、凹部の内側端縁は、凹部と隣り合う交差部から、凹部が設けられている梁部の両端側に位置する柱部の内法の１／３の長さまでの範囲内に位置していてもよい。既存建物の梁部は床、壁等の重量を長期的に支持するので、梁部の中央部は特に撓みやすい。そのため、凹部が梁部の中央部に設けられると、梁部は大きく撓んでしまいうる。しかしながら、第３項に記載の補強済建物によれば、凹部の内側端縁が梁部の中央部から離れて位置する。そのため、梁部によって補強梁部が支持されている箇所が撓み難い。従って、梁部による補強梁部の支持力を十分に確保することができる。
【００１０】
［４］上記第２項又は第３項に記載の補強済建物において、凹部の水平方向における長さは梁部の長さの１／５０〜１／４であってもよい。凹部の水平方向における長さが梁部の長さの１／５０以上であると、補強梁部のコンクリート硬化体のうち凹部に位置する部分が、凹部によってしっかりと係止される傾向にある。凹部の水平方向における長さが梁部の長さの１／４以下であると、凹部が梁部の中央部ではなく端部寄りに位置するので、梁部の中央部に対する長期的な負荷が小さくなる傾向にある。
【００１１】
［５］上記第１項〜第４項のいずれか一項に記載の補強済建物において、凹部は梁部に位置しており、凹部の鉛直方向における高さは、５０ｍｍ以上で且つ梁部の梁成の１／２以下であってもよい。凹部の鉛直方向における高さが梁部の梁成の５０ｍｍ以上であると、補強梁部のコンクリート硬化体のうち凹部に位置する部分が、凹部によってしっかりと係止される傾向にある。凹部の鉛直方向における高さが梁部の梁成の１／２以下であると、梁部のうち凹部の下側に位置する部分の大きさが十分に確保されるので、重量物である補強梁部が梁部によってしっかりと支持される傾向にある。
【００１２】
［６］上記第１項〜第５項のいずれか一項に記載の補強済建物において、凹部の角部は下方に向けて窪んでいてもよい。この場合、補強梁部のコンクリート硬化体のうち凹部に位置する部分が、凹部内に食い込みやすくなる。そのため、補強梁部を既存建物に対してより確実に支持することができる。
【００１３】
［７］上記第１項〜第６項のいずれか一項に記載の補強済建物において、凹部は柱部に位置しており、凹部が設けられている柱部の両端に位置する交差部と離間していてもよい。ここで、地震等の発生によって補強済建物に対し水平方向の外力が作用すると、既存建物においては柱部と交差部との接続部分において破壊が生じやすい。そのため、凹部がこれと隣り合う交差部と離間していると、柱部のうち破壊が生じやすい部分における断面積の減少を招き難い。従って、柱部の強度を十分に確保することができる。
【００１４】
［８］上記第７項に記載の補強済建物において、凹部の上側端縁は、凹部の上方において隣り合う交差部から下方に向けて、凹部が設けられている柱部の両端側に位置する梁部の内法の１／４の長さまでの範囲内に位置しておらず、且つ、凹部の下側端縁は、凹部の下方において隣り合う交差部から上方に向けて、当該内法の１／４の長さまでの範囲内に位置していなくてもよい。上記第７項で述べたとおり、地震等の発生によって補強済建物に対し水平方向の外力が作用すると、既存建物においては柱部と交差部との接続部分において破壊が生じやすい。そのため、凹部が第８項に記載の範囲内に位置していると、柱部のうち破壊が生じやすい部分における断面積の減少がいっそう生じ難い。従って、柱部の強度をより十分に確保することができる。
【００１５】
［９］上記第７項又は第８項に記載の補強済建物において、凹部の水平方向における長さは柱部の幅の１／３以上であってもよい。凹部の水平方向における長さが梁部の長さの１／３以上であると、補強柱部のコンクリート硬化体のうち凹部に位置する部分が、凹部によってしっかりと係止される傾向にある。
【００１６】
［１０］上記第７項〜第９項のいずれか一項に記載の補強済建物において、凹部の鉛直方向における高さは、１００ｍｍ以上で且つ当該凹部が設けられている柱部の両端側に位置する梁部の内法の１／２以下であってもよい。凹部の鉛直方向における高さが１００ｍｍ以上であると、補強柱部のコンクリート硬化体のうち凹部に位置する部分が、凹部によってしっかりと係止される傾向にある。凹部の鉛直方向における高さが、当該凹部が設けられている柱部の両端側に位置する梁部の内法の１／２以下であると、柱部の断面積の減少を招き難いので、柱部の強度を十分に確保することができる。
【００１７】
［１１］上記第１項〜第１０項のいずれか一項に記載の補強済建物において、凹部は交差部に位置しており、凹部の水平方向における長さは交差部の幅の１／２以下であってもよい。凹部の水平方向における長さが交差部の幅の１／２以下であると、交差部の断面積の減少を招き難いので、交差部の強度を十分に確保することができる。
【００１８】
［１２］上記第１項〜第１１項のいずれか一項に記載の補強済建物において、凹部は交差部に位置しており、凹部の鉛直方向における高さは、当該凹部が設けられている交差部の両端側に位置する梁部の梁成の１／２以下であってもよい。凹部の鉛直方向における高さが梁成の１／２以下であると、交差部の断面積の減少を招き難いので、交差部の強度を十分に確保することができる。
【００１９】
［１３］上記第１項〜第１２項のいずれか一項に記載の補強済建物において、補強構造物は、柱部と補強柱部、梁部と補強梁部、又は交差部と補強交差部とにわたってこれら双方の内部に挿通された接続部材をさらに有してもよい。この場合、柱部と補強柱部、梁部と補強梁部、又は交差部と補強交差部とが、接続部材を介して一体化される。そのため、補強構造物の重量が接続部材を介して既存建物に伝達されるので、補強柱部、補強梁部又は補強交差部を既存建物に対してより確実に支持することができる。
【００２０】
［１４］上記第１項〜第１２項のいずれか一項に記載の補強済建物において、補強構造物は、凹部と補強柱部、補強梁部又は補強交差部との間に位置する金属板をさらに有してもよい。この場合、凹部が金属板によって補強されるので、凹部においてより大きな剪断抵抗力を得ることができる。
【００２１】
［１５］上記第１４項に記載の補強済建物において、補強構造物は、柱部と補強柱部、梁部と補強梁部、又は交差部と補強交差部とにわたってこれら双方の内部に挿通された接続部材をさらに有し、接続部材は金属板に設けられた貫通孔に挿通されていてもよい。この場合、柱部と補強柱部と金属板、梁部と補強梁部と金属板、又は交差部と補強交差部と金属板とが、接続部材を介して一体化される。そのため、補強構造物の重量が接続部材及び金属板を介して既存建物に伝達されるので、補強柱部、補強梁部又は補強交差部を既存建物に対してより確実に支持することができる。また、凹部が金属板によって補強されるので、凹部においてより大きな剪断抵抗力を得ることができる。
【００２２】
［１６］上記第１４項又は第１５項に記載の補強済建物において、金属板には補強柱部、補強梁部又は補強交差部内において延在する固定部材が設けられていてもよい。この場合、補強柱部のコンクリート硬化体と金属板、補強梁部のコンクリート硬化体と金属板、又は補強交差部のモルタル硬化体と金属板とが、固定部材を介して一体化される。そのため、補強構造物の重量が固定部材及び金属板を介して既存建物に伝達されるので、補強柱部、補強梁部又は補強交差部を既存建物に対してより確実に支持することができる。
【００２３】
［１７］本開示の他の観点に係る補強済建物の製造方法は、柱部と、鉄筋を内部に含む梁部と、柱部及び梁部が交差する箇所に位置し且つ柱部の端部及び梁部の端部にそれぞれ接続された交差部とを有する既存建物に補強構造物を設けて既存建物が補強構造物によって補強された補強済建物を製造する方法であって、柱部、梁部又は交差部の外表面を斫ることにより、補強構造物から離れる側に向けて当該外表面よりも窪む凹部を形成する第１の工程と、第１の工程の後に、柱部、梁部及び交差部にそれぞれ対応する位置に鉄筋を配置する第２の工程と、第２の工程の後に、柱部に配置された鉄筋を覆うように第１の型枠を設け、第１の型枠内にコンクリートを打設することにより補強柱部を形成する第３の工程と、第２の工程の後に、梁部に配置された鉄筋を覆うように第２の型枠を設け、第２の型枠内にコンクリートを打設することにより補強梁部を形成する第４の工程と、第２の工程の後に、交差部に配置された鉄筋を覆うように第３の型枠を設け、第３の型枠内にポリマーセメントモルタルを充填することにより補強交差部を形成する第５の工程とを含む。第３の工程において第１の型枠内にコンクリートを打設する際に凹部内にもコンクリートを充填するか、第４の工程において第２の型枠内にコンクリートを打設する際に凹部内にもコンクリートを充填するか、又は、第５の工程において第３の型枠内にポリマーセメントモルタルを充填する際に凹部内にもポリマーセメントモルタルを充填する。本実施形態の他の例に係る補強済建物の製造方法は、上記第１項に係る補強済建物と同様の作用効果を奏する。
【００２４】
［１８］上記第１７項に記載の方法において、凹部は、梁部の端部に位置しており、凹部と隣り合う交差部と離間していてもよい。この場合、上記第２項に係る補強済建物と同様の作用効果が得られる。
【００２５】
［１９］上記第１８項に記載の方法において、凹部の内側端縁は、凹部と隣り合う交差部から、凹部が設けられている梁部の両端に位置する柱部の内法の１／３の長さまでの範囲内に位置していてもよい。この場合、上記第３項に係る補強済建物と同様の作用効果が得られる。
【００２６】
［２０］上記第１８項又は第１９項に記載の方法において、凹部の水平方向における長さは梁部の長さの１／５０〜１／４であってもよい。この場合、上記第４項に係る補強済建物と同様の作用効果が得られる。
【００２７】
［２１］上記第１７項〜第２０項のいずれか一項に記載の方法において、凹部は梁部に位置しており、凹部の鉛直方向における高さは、５０ｍｍ以上で且つ梁部の梁成の１／２以下であってもよい。この場合、上記第５項に係る補強済建物と同様の作用効果が得られる。
【００２８】
［２２］上記第１７項〜第２１項のいずれか一項に記載の方法において、凹部の角部は下方に向けて窪んでいてもよい。この場合、上記第６項に係る補強済建物と同様の作用効果が得られる。
【００２９】
［２３］上記第１７項〜第２２項のいずれか一項に記載の方法において、凹部は柱部に位置しており、凹部が設けられている柱部の両端に位置する交差部と離間していてもよい。この場合、上記第７項に係る補強済建物と同様の作用効果が得られる。
【００３０】
［２４］上記第２３項に記載の方法において、凹部の上側端縁は、凹部の上方において隣り合う交差部から下方に向けて、凹部が設けられている柱部の両端側に位置する梁部の内法の１／４の長さまでの範囲内に位置しておらず、且つ、凹部の下側端縁は、凹部の下方において隣り合う交差部から上方に向けて、当該内法の１／４の長さまでの範囲内に位置していなくてもよい。この場合、上記第８項に係る補強済建物と同様の作用効果が得られる。
【００３１】
［２５］上記第２３項又は第２４項に記載の方法において、凹部の水平方向における長さは柱部の幅の１／３以上であってもよい。この場合、上記第９項に係る補強済建物と同様の作用効果が得られる。
【００３２】
［２６］上記第２３項〜第２５項のいずれか一項に記載の方法において、凹部の鉛直方向における高さは、１００ｍｍ以上で且つ当該凹部が設けられている柱部の両端側に位置する梁部の内法の１／２以下であってもよい。この場合、上記第１０項に係る補強済建物と同様の作用効果が得られる。
【００３３】
［２７］上記第１７項〜第２６項のいずれか一項に記載の方法において、凹部は交差部に位置しており、凹部の水平方向における長さは交差部の幅の１／２以下であってもよい。この場合、上記第１１項に係る補強済建物と同様の作用効果が得られる。
【００３４】
［２８］上記第１７項〜第２７項のいずれか一項に記載の方法において、凹部は交差部に位置しており、凹部の鉛直方向における高さは、当該凹部が設けられている交差部の両端側に位置する梁部の梁成の１／２以下であってもよい。この場合、上記第１２項に係る補強済建物と同様の作用効果が得られる。
【００３５】
［２９］上記第１７項〜第２８項のいずれか一項に記載の方法は、第１の工程の後で且つ第４の工程の前に、先端部が外部に位置するように接続部材の基端部を柱部内、梁部内又は交差部内に取り付ける第６の工程をさらに含み、第３の工程において、柱部に配置された鉄筋及び接続部材の先端部を覆うように第１の型枠を設け、凹部内を充填しつつ第１の型枠内にコンクリートを打設することにより補強柱部を形成するか、第４の工程において、梁部に配置された鉄筋及び接続部材の先端部を覆うように第２の型枠を設け、凹部を充填しつつ第２の型枠内にコンクリートを打設することにより補強梁部を形成するか、又は、第５の工程において、交差部に配置された鉄筋及び接続部材の先端部を覆うように第３の型枠を設け、凹部内を充填しつつ第３の型枠内にポリマーセメントモルタルを充填することにより補強交差部を形成してもよい。この場合、上記第１３項に係る補強済建物と同様の作用効果が得られる。
【００３６】
［３０］上記第１７項〜第２８項のいずれか一項に記載の方法は、第１の工程の後で且つ第４の工程の前に凹部に金属板を取り付ける第６の工程をさらに含み、第３の工程において、柱部に配置された鉄筋及び金属板を覆うように第１の型枠を設け、凹部内を充填しつつ第１の型枠内にコンクリートを打設することにより補強柱部を形成するか、第４の工程において、梁部に配置された鉄筋及び金属板を覆うように第２の型枠を設け、凹部を充填しつつ第２の型枠内にコンクリートを打設することにより補強梁部を形成するか、又は、第５の工程において、交差部に配置された鉄筋及び金属板を覆うように第３の型枠を設け、凹部内を充填しつつ第３の型枠内にポリマーセメントモルタルを充填することにより補強交差部を形成してもよい。この場合、上記第１４項に係る補強済建物と同様の作用効果が得られる。
【００３７】
［３１］上記第３０項に記載の方法は、第１の工程の後で且つ第４の工程の前に、先端部が外部に位置するように接続部材の基端部を柱部内、梁部内又は交差部内に取り付ける第７の工程をさらに含み、第３の工程において、金属板に設けられた貫通孔に接続部材が挿通された状態で、柱部に配置された鉄筋、接続部材の先端部及び金属板を覆うように第１の型枠を設け、凹部内を充填しつつ第１の型枠内にコンクリートを打設することにより補強柱部を形成するか、第４の工程において、金属板に設けられた貫通孔に接続部材が挿通された状態で、梁部に配置された鉄筋、接続部材の先端部及び金属板を覆うように第２の型枠を設け、凹部を充填しつつ第２の型枠内にコンクリートを打設することにより補強梁部を形成するか、又は、第５の工程において、金属板に設けられた貫通孔に接続部材が挿通された状態で、交差部に配置された鉄筋、接続部材の先端部及び金属板を覆うように第３の型枠を設け、凹部内を充填しつつ第３の型枠内にポリマーセメントモルタルを充填することにより補強交差部を形成してもよい。この場合、上記第１５項に係る補強済建物と同様の作用効果が得られる。
【００３８】
［３２］上記第３０項又は第３１項に記載の方法において、金属板には固定部材が設けられており、第３の工程において第１の型枠が固定部材を覆っており且つ固定部材は補強柱部内に延在しているか、第４の工程において第２の型枠が固定部材を覆っており且つ固定部材は補強梁部内に延在しているか、又は、第５の工程において第３の型枠が固定部材を覆っており且つ固定部材は補強交差部内に延在していてもよい。この場合、上記第１６項に係る補強済建物と同様の作用効果が得られる。
【発明の効果】
【００３９】
本開示に係る補強済建物及びその製造方法によれば、既存建物の中間層部に対する補強を簡易且つ低コストに行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、既存建物に補強構造物が施工された補強済建物の一つの例（第１の例）を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の一部を模式的に示す正面図である。
【図３】図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図５は、補強済建物の他の例（第２の例）を図３と同様に切断したときの断面図である。
【図６】図６は、補強済建物の他の例（第３の例）を図３と同様に切断したときの断面図である。
【図７】図７は、補強済建物の他の例（第４の例）の一部を、図２と同様に模式的に示す正面図である。
【図８】図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】図９は、図７のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】図１０は、補強済建物の他の例（第５の例）の一部を、図２と同様に模式的に示す正面図である。
【図１１】図１１は、補強済建物の他の例（第６の例）の一部を、図２と同様に模式的に示す正面図である。
【図１２】図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下に説明される本開示に係る実施形態は本発明を説明するための例示であるので、本発明は以下の内容に限定されるべきではない。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００４２】
＜補強済建物の構成＞
図１〜図４を参照して、本実施形態に係る補強済建物１の構造について説明する。補強済建物１は、既存建物１０に補強構造物２０が施工されたものである。既存建物１０は、柱部１１と、梁部１２と、交差部１３と、外壁１４と、窓１５と、スラブ部（図示せず）とを備える。柱部１１、梁部１２、交差部１３及びスラブ部は、例えば鉄筋コンクリートによって構成される。
【００４３】
例えば梁部１２は、図３及び図４に示されるように、コンクリート硬化体内に鉄筋Ｒ１が埋設されて構成されている。鉄筋Ｒ１は、梁部１２の延在方向に延びる複数の主筋Ｒ１ａと、複数の主筋Ｒ１ａを取り囲むように複数の主筋Ｒ１ａに取り付けられた複数の剪断補強筋Ｒ１ｂとを有する。
【００４４】
柱部１１は、基礎部（図示せず）上に設けられ、鉛直方向に沿って延びる。梁部１２は、隣り合う柱部１１の間に配設され、水平方向に沿って延びる。そのため、柱部１１と梁部１２とが組み立てられた組物は、格子状を呈している。柱部１１及び梁部１２は、例えば矩形断面を有する四角柱状を呈する。柱部１１の厚み（奥行）は、４００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度であってもよい。柱部１１の幅は、４００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度であってもよい。梁部１２の厚み（奥行）は、例えば２００ｍｍ〜５００ｍｍ程度であってもよい。梁部１２の幅は、５００ｍｍ〜１２００ｍｍ程度であってもよい。
【００４５】
交差部１３は、柱部１１と梁部１２とが交差する箇所に位置する部分である。交差部１３は、柱部１１の一部としても機能する。外壁１４は、柱部１１及び梁部１２の間において鉛直面に沿って延びている。窓１５は、外壁１４のうち柱部１１と梁部１２とで囲まれる領域に設けられている。
【００４６】
スラブ部は、柱部１１及び梁部１２の間において水平面に沿って延びている。スラブ部は、床や天井として機能する。なお、図１に例示される既存建物１０は、９階建ての建物である。
【００４７】
補強構造物２０は、既存建物１０の外壁面上に設けられている。補強構造物２０は、図１〜図４に示されるように、補強柱部２１と、補強梁部２２と、補強交差部２３と、接続部材３０とを有する。補強柱部２１、補強梁部２２及び補強交差部２３は、例えば矩形断面を有する四角柱状を呈する。
【００４８】
補強柱部２１は、既存建物１０の外壁面上で且つ柱部１１に対応する位置に配置されている。補強柱部２１は、柱部１１の延在方向と同一方向に沿って延びている。図１に示される例において、補強柱部２１は、既存建物１０の５階から７階の間において鉛直方向に沿って延びている。補強柱部２１の厚さ（奥行）は、例えば３５０ｍｍ〜６００ｍｍ程度であってもよい。補強柱部２１の幅は、５００ｍｍ〜８００ｍｍ程度であってもよい。
【００４９】
補強梁部２２は、既存建物１０の外壁面上で且つ梁部１２に対応する位置に配置されている。補強梁部２２は、梁部１２の延在方向と同一方向に沿って延びている。すなわち、補強梁部２２は、水平方向に沿って延びている。補強梁部２２は、水平方向において隣り合う補強柱部２１の間に位置している。補強梁部２２の厚さ（奥行）は、例えば３５０ｍｍ〜６００ｍｍ程度であってもよい。補強梁部２２の梁成（高さ）は、５００ｍｍ〜９００ｍｍ程度であってもよい。
【００５０】
補強交差部２３は、既存建物１０の外壁面上で且つ交差部１３に対応する位置に配置されている。補強交差部２３は、補強柱部２１及び補強梁部２２の端部同士を接続している。そのため、補強交差部２３は、補強柱部２１と補強梁部２２との交点に位置している。従って、補強構造物２０は、補強柱部２１、補強梁部２２及び補強交差部２３によって格子状に構成されている。補強交差部２３の厚さ（奥行）は、例えば、補強梁部２２の厚さと同程度であってもよいし、６００ｍｍ以下であってもよい。
【００５１】
補強柱部２１及び補強梁部２２は、例えば鉄筋コンクリート（鉄筋が埋設されたコンクリート硬化体）によって構成されている。例えば補強梁部２２は、図３及び図４に示されるように、コンクリート硬化体内に鉄筋Ｒ２が埋設されて構成されている。鉄筋Ｒ２は、補強梁部２２の延在方向に延びる複数の主筋Ｒ２ａと、複数の主筋Ｒ２ａを取り囲むように複数の主筋Ｒ２ａに取り付けられた複数の剪断補強筋Ｒ２ｂとを有する。
【００５２】
補強交差部２３は、例えば鉄筋が埋設されたモルタル硬化体によって構成されている。モルタル硬化体は、ポリマーセメントモルタルが硬化されてなる。本実施形態において、モルタル硬化体の圧縮強度は、同日の材齢で比較した場合、コンクリート硬化体の圧縮強度よりも大きい。モルタル硬化体の材齢２８日における圧縮強度は、６５Ｎ／ｍｍ２以上が好ましい。
【００５３】
＜ポリマーセメントモルタル＞
ここで、ポリマーセメントモルタルについて説明する。ポリマーセメントモルタルは、ポリマーセメント組成物と水との混合物である。
【００５４】
（ｉ）ポリマーセメント組成物
ポリマーセメント組成物は、補強工法用のポリマーセメント組成物であって、セメント、細骨材、流動化剤、再乳化形粉末樹脂、無機系膨張材、及び、合成樹脂繊維を含有する。
【００５５】
セメントは、水硬性材料として一般的なものであり、いずれの市販品も使用することができる。それらの中でも、ＪＩＳ  Ｒ  ５２１０：２００９「ポルトランドセメント」に規定されるポルトランドセメントを含むことが好ましい。
【００５６】
強度発現性の観点からセメントのブレーン比表面積は、
好ましくは２０００ｃｍ２／ｇ〜６０００ｃｍ２／ｇであり、
より好ましくは２５００ｃｍ２／ｇ〜５０００ｃｍ２／ｇである。
【００５７】
細骨材としては、珪砂、川砂、陸砂、海砂及び砕砂等の砂類を例示することができる。細骨材は、これらの中から選択される一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうち、ポリマーセメントモルタルの型枠への充填性を一層円滑にする観点から、珪砂を含むことが好ましい。
【００５８】
細骨材をＪＩＳ  Ａ  １１０２：２０１４「骨材のふるい分け試験方法」に規定される方法でふるい分けた場合、連続する各ふるいの間にとどまる質量分率（％）が、ふるい目開き２０００μｍにおいて、０質量％であることが好ましい。ふるい目開き２０００μｍのふるいを細骨材がすべて通過する場合、上記質量分率は０質量％である。
【００５９】
連続する各ふるいの間にとどまる質量分率（％）が、
ふるい目開き１１８０μｍにおいて、５．０〜２５．０であり、
ふるい目開き６００μｍにおいて、２０．０〜５０．０であり、
ふるい目開き３００μｍにおいて、２０．０〜５０．０であり、
ふるい目開き１５０μｍにおいて、５．０〜２５．０であることが好ましい。
【００６０】
連続する各ふるいの間にとどまる質量分率（％）が、
ふるい目開き１１８０μｍにおいて、１０．０〜２０．０であり、
ふるい目開き６００μｍにおいて、２５．０〜４５．０であり、
ふるい目開き３００μｍにおいて、２５．０〜４５．０であり、
ふるい目開き１５０μｍにおいて、１０．０〜２０．０であることがより好ましい。
【００６１】
細骨材を上記規定でふるい分けた場合、連続する各ふるいの間にとどまる質量分率（％）が上述の範囲内であることにより、より良好な材料分離抵抗性及び流動性を有するモルタルや、より高い圧縮強度を有するモルタル硬化体を得ることができる。
【００６２】
細骨材をＪＩＳ  Ａ  １１０２：２０１４「骨材のふるい分け試験方法」に規定される方法でふるい分けた場合、細骨材の粗粒率が
好ましくは、１．８０〜３．００であり、
より好ましくは、２．００〜２．８０である。
【００６３】
細骨材の粗粒率が上述の範囲であることにより、より良好な材料分離抵抗性や流動性を有するポリマーセメントモルタルや、より良好な強度特性を有するモルタル硬化体を得ることができる。
【００６４】
上記ふるい分けは、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０１−１：２００６「試験用ふるい−第１部：金属製網ふるい」に規定される目開きの異なる数個のふるいを用いて行うことができる。
【００６５】
細骨材の含有量は、セメント１００質量部に対して、
好ましくは８０〜２５０質量部であり、
より好ましくは９０質量部〜２００質量部であり、
さらに好ましくは９５質量部〜１５０質量部である。
【００６６】
細骨材の含有量を上述の範囲とすることにより、より高い圧縮強度を有するモルタル硬化体を得ることができる。
【００６７】
流動化剤は、メラミンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合物、カゼイン、カゼインカルシウム、及びポリカルボン酸系のもの等を例示することができる。流動化剤は、これらの中から選択される一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いてもよい。このうち、高い減水効果を得る観点から、ポリカルボン酸系の流動化剤を含むことが好ましい。ポリカルボン酸系の流動化剤を用いることによって、水粉体比を低減して、モルタル硬化体の強度発現性を一層良好にすることができる。
【００６８】
流動化剤の含有量は、セメント１００質量部に対して、
好ましくは０．０５質量部〜２．０質量部であり、
より好ましくは０．１０質量部〜１．０質量部である。
【００６９】
流動化剤の含有量を上述の範囲とすることにより、より良好な流動性を有するポリマーセメントモルタルを得ることができる。また、一層高い圧縮強度を有するモルタル硬化体を得ることができる。
【００７０】
再乳化形粉末樹脂は、特にその種類及び製造方法は限定されず、公知の製造方法で製造されたものを用いてもよい。また、再乳化形粉末樹脂は、表面にブロッキング防止剤を有していてもよい。モルタル硬化体の耐久性の観点から、再乳化形粉末樹脂は、アクリルを含有することが好ましい。さらに、接着性及び圧縮強度の観点から、再乳化形粉末樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、−５℃〜２０℃の範囲であることが好ましい。
【００７１】
再乳化形粉末樹脂の含有量は、セメント１００質量部に対して、
好ましくは０．２質量部〜５．０質量部であり、
より好ましくは０．５質量部〜４．０質量部である。
【００７２】
再乳化形粉末樹脂の含有量を上述の範囲とすることにより、ポリマーセメントモルタルの接着性と、モルタル硬化体の圧縮強度を一層高水準で両立することができる。
【００７３】
無機系膨張材としては、生石灰−石膏系膨張材、石膏系膨張材、カルシウムサルフォアルミネート系膨張材、及び生石灰−石膏−カルシウムサルフォアルミネート系膨張材等を例示することができる。無機系膨張材は、これらの中から選択される一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いてもよい。このうち、モルタル硬化体の圧縮強度をより向上する観点から、生石灰−石膏−カルシウムサルフォアルミネート系膨張材を含むことが好ましい。
【００７４】
無機系膨張材の含有量は、セメント１００質量部に対して、
好ましくは２．０質量部〜１０．０質量部であり、
より好ましくは３．０質量部〜９．０質量部である。
【００７５】
無機系膨張材の含有量を上述の範囲とすることにより、一層適正な膨張性が発現され、モルタル硬化体の収縮を抑制することができる。
【００７６】
合成樹脂繊維としては、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ビニロン及びポリ塩化ビニル等を例示することができる。合成樹脂繊維は、これらの中から選択される一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００７７】
合成樹脂繊維の繊維長は、モルタル中での分散性、及びモルタル硬化体の耐クラック性向上の点から、
好ましくは４ｍｍ〜２０ｍｍであり、
より好ましくは６ｍｍ〜１８ｍｍである。
【００７８】
合成樹脂繊維の含有量は、セメント１００質量部に対して、
好ましくは０．１０質量部〜０．６０質量部であり、
より好ましくは０．１５質量部〜０．５５質量部である。
【００７９】
合成樹脂繊維の繊維長及び含有量を上述の範囲にすることにより、モルタル中での分散性やモルタル硬化体の耐クラック性をより向上することができる。
【００８０】
ポリマーセメント組成物は、用途に応じて、凝結調整剤、増粘剤、金属系膨張材、及び消泡剤等を含有してもよい。
【００８１】
（ｉｉ）ポリマーセメントモルタル
ポリマーセメントモルタルは、上述のポリマーセメント組成物と水とを含む。ポリマーセメントモルタルは、上述のポリマーセメント組成物と水とを配合し混練することによって調製することができる。このようにして調製されるポリマーセメントモルタルは、優れた流動性（フロー値）を有する。このため、補強構造物２０を形成するための型枠内への充填を円滑に行うことができる。従って、補強構造物２０用のポリマーセメントモルタルとして好適に用いることができる。ポリマーセメントモルタルを調製する際に、水粉体比（水量／ポリマーセメント組成物量）を適宜変更することによって、ポリマーセメントモルタルのフロー値を調整することができる。
【００８２】
水粉体比は、
好ましくは、０．１３〜０．１８であり、
より好ましくは、０．１４〜０．１７である。
【００８３】
本明細書におけるフロー値は、以下の手順で測定する。厚さ５ｍｍのみがき板ガラスの上に内径５０ｍｍ、高さ１００ｍｍの円筒形状の塩化ビニル製パイプを配置する。このとき、塩化ビニル製パイプの一端がみがき板ガラスと接触し、他端が上向きとなるように配置する。他端側の開口からポリマーセメントモルタルを注入して、塩化ビニル製パイプ内にポリマーセメントモルタルを充填した後、塩化ビニル製パイプを垂直に引き上げる。モルタルの広がりが静止した後、互いに直交する２つの方向における直径（ｍｍ）を測定する。測定値の平均値をフロー値（ｍｍ）とする。
【００８４】
ポリマーセメントモルタルのフロー値は、
好ましくは、１７０ｍｍ〜２５０ｍｍであり、
より好ましくは、１９０ｍｍ〜２４５ｍｍであり、
さらに好ましくは、２１０ｍｍ〜２４０ｍｍである。
【００８５】
フロー値が上述の範囲であることにより、材料分離抵抗性及び充填性に優れたポリマーセメントモルタルを得ることができる。
【００８６】
（ｉｉｉ）モルタル硬化体
モルタル硬化体は、ポリマーセメントモルタルを硬化して形成することができる。このようにして形成されるモルタル硬化体は、補強構造物２０を構成する鉄筋コンクリート製の補強柱部２１及び補強梁部２２と一体化するに際し高い圧縮強度を有することから、既存建物１０の耐震性を向上することができる。
【００８７】
本明細書でいう「圧縮強度」はＪＩＳ  Ａ  １１３２：２０１４「コンクリートの強度試験用供試体の作り方」に準じて直径５ｃｍ×高さ１０ｃｍの円柱供試体を作製し、ＪＩＳ  Ａ  １１０８：２００６「コンクリートの圧縮強度試験方法」に準じて測定された値（Ｎ／ｍｍ２）を意味する。
【００８８】
上述の試験方法で測定されるモルタル硬化体の材齢２８日の圧縮強度は、
好ましくは、６０Ｎ／ｍｍ２以上であり、
より好ましくは、６５Ｎ／ｍｍ２以上であり、
さらに好ましくは、７０Ｎ／ｍｍ２以上である。
【００８９】
圧縮強度が上述の範囲であることにより、補強構造物２０を構成する鉄筋コンクリート性の補強柱部２１及び補強梁部２２と一体化するに際し、一層優れた耐震性能を発揮することができる。
【００９０】
＜凹部の説明＞
続いて、図２〜図４を参照して、梁部１２と補強梁部２２との関係について詳細に説明する。本実施形態において、補強梁部２２が配置される梁部１２には、図２に示されるように、隣り合う柱部１１の間において２つの凹部１２Ａが設けられている。一方の凹部１２Ａは、隣り合う柱部１１の間において梁部１２の一端寄りに位置している。他方の凹部１２Ａは、隣り合う柱部１１の間において梁部１２の他端寄りに位置している。凹部１２Ａは、当該凹部１２Ａと隣り合う交差部１３と離間している。
【００９１】
凹部１２Ａは、図３に示されるように、梁部１２のうち上縁寄りに位置している。凹部１２Ａは、図３及び図４に示されるように、補強構造物２０から離れる側に向けて（既存建物１０の内部に向けて）、既存建物１０の外表面よりも窪んでいる。本実施形態では、凹部１２Ａは、同図に示されるように、鉄筋Ｒ１（主筋Ｒ１ａ及び剪断補強筋Ｒ１ｂ）と重なり合っていない。本実施形態では、凹部１２Ａは、直方体形状を呈している。そのため、凹部１２Ａを構成する各面は、隣り合う他の面と略直交している。
【００９２】
凹部１２Ａの幅（水平方向における長さ）ｗ１（図２参照）は、梁部１２の長さ（隣り合う柱部１１の内法）Ｗ１の１／５０〜１／４程度であってもよい。幅ｗ１が長さＷ１の１／５０以上であると、補強梁部２２のコンクリート硬化体のうち凹部１２Ａに位置する部分が、凹部１２Ａによってしっかりと係止される傾向にある。幅ｗ１が長さＷ１の１／４以下であると、凹部１２Ａが梁部１２の中央部ではなく端部寄りに位置するので、梁部１２の中央部に対する長期的な負荷が小さくなる傾向にある。幅ｗ１の下限は、例えば、８０ｍｍ程度であってもよいし、１００ｍｍ程度であってもよい。
【００９３】
凹部１２Ａと、当該凹部１２Ａと隣り合う交差部１３との、水平方向における直線距離ｌ１（同図参照）は、梁部１２の梁成Ｈ１（図３参照）よりも大きくてもよい。一般に、地震等の発生によって補強済建物１に対し水平方向の外力が作用すると、梁部１２の端部には曲げの力が生ずる。これにより、梁部１２の端部と交差部１３との境界部分の隅から３０°〜４５°程度の角度で斜めに延びるひび割れが、梁部１２の端部に生ずることがある。このひび割れが凹部１２Ａに達すると、梁部１２の強度が低下しやすくなる。しかしながら、直線距離ｌ１が梁成Ｈ１よりも大きいと、４５°程度の角度でひび割れが生じたとしても、ひび割れが凹部１２Ａに達し難くなる。そのため、梁部１２による補強梁部２２の支持力を十分に確保することができる。直線距離ｌ１の下限は、例えば、梁成Ｈの１／４程度であってもよいし、梁成Ｈ１の１／３程度であってもよい。直線距離ｌ１の下限は、例えば、１００ｍｍ程度であってもよい。
【００９４】
水平方向において、凹部１２Ａと隣り合う交差部１３と、凹部１２Ａの内側端縁（梁部１２の中央部寄りの端縁）との直線距離ｌ２（図２参照）は、梁部１２の長さ（内法）Ｗ１の１／３以下であってもよい。
【００９５】
凹部１２Ａの鉛直方向における高さｈ１（図３参照）の下限は、例えば、５０ｍｍ程度であってもよいし、１００ｍｍ程度であってもよい。高さｈ１の上限は、例えば、梁部１２の梁成Ｈ１の１／２程度であってもよい。
【００９６】
凹部１２Ａの水平方向における深さｄ（図３及び図４参照）の下限は、例えば、２０ｍｍ程度であってもよい。深さｄの上限は、例えば、梁部１２の奥行Ｄ（同図参照）の１／４程度であってもよい。本実施形態では、凹部１２Ａの深さｄは、梁部１２内の主筋Ｒ１ａのうち最も補強梁部２２寄りに位置する主筋Ｒ１ａの深さよりも大きい。
【００９７】
凹部１２Ａ内には、図３及び図４に示されるように、補強梁部２２のコンクリート硬化体が配置されている。すなわち、補強梁部２２のコンクリート硬化体は、凹部１２Ａに係止されている。そのため、補強梁部２２は、梁部１２に支持されている。
【００９８】
接続部材３０は、図３及び図４に示されるように、梁部１２と補強梁部２２とを接続している。接続部材３０は、水平方向において延びるように、梁部１２と補強梁部２２とにわたってこれら双方の内部に挿通されている。すなわち、接続部材３０の基端部は梁部１２内に埋設されており、接続部材３０の先端部は補強梁部２２内に埋設されている。接続部材３０は、例えば、鉄筋であってもよいし、アンカーボルトであってもよい。
【００９９】
図３及び図４によれば、鉛直方向及び水平方向にそれぞれ２つずつ並ぶように、４つの接続部材３０が配置されている。上側に位置する２つの接続部材３０は、凹部１２Ａを通過している。下側に位置する２つの接続部材３０は、凹部１２Ａの下方を通過している。接続部材３０の数及び位置は、特に限定されない。
【０１００】
＜補強済建物の製造方法＞
続いて、既存建物１０の中間層部に対して補強構造物２０を施工する方法（補強済建物１の製造方法）を説明する。まず、中間層部に位置する梁部１２の所定箇所をコンクリートハンマ等により斫り、凹部１２Ａを形成する。このとき、図３及び図４に示されるように、梁部１２の鉄筋Ｒ１（主筋Ｒ１ａ及び剪断補強筋Ｒ１ｂ）と重ならない範囲において斫ってもよい。
【０１０１】
次に、梁部１２のうち凹部１２Ａに対応する領域と、梁部１２のうち凹部１２Ａの下方の領域とに、ドリル等を用いて挿通孔を形成する。次に、当該挿通孔内に接続部材３０を挿通し、接続部材３０の基端部を梁部１２内に埋設する。これにより、接続部材３０が梁部１２に固定される。なお、接続部材３０の先端部は、挿通孔外に位置している。
【０１０２】
次に、既存建物１０の外壁面上で且つ柱部１１、梁部１２及び交差部１３に対応する位置に、鉄筋を配置する。次に、梁部１２に配置された鉄筋Ｒ２を覆うように梁部型枠を構成する。これにより、鉄筋Ｒ２及び接続部材３０の先端部は梁部用型枠と梁部１２の外壁面とで囲まれる。次に、梁部用型枠内にコンクリートを打設する。このとき、コンクリートは、凹部１２Ａ内にも充填される。コンクリートが硬化してコンクリート硬化体となった後に梁部用型枠を取り外すことで、梁部１２に対応する位置に補強梁部２２が形成される。
【０１０３】
次に、前の工程で形成された補強梁部２２の両端側において、交差部１３に配置された鉄筋を覆うように交差部用型枠を構成する。これにより、当該鉄筋は交差部用型枠と交差部１３の外壁面とで囲まれる。次に、交差部用型枠内にポリマーセメントモルタルを充填する。交差部用型枠内へのポリマーセメントモルタルの充填は、梁部用型枠内に打設されたコンクリートの貫入抵抗値が０．１Ｎ／ｍｍ２以上になった後（例えば２時間程度が経過した後）であれば、行うことができる。ポリマーセメントモルタルが硬化してモルタル硬化体となった後に交差部用型枠を取り外すことで、交差部１３に対応する位置で且つ補強梁部２２の両端側に、補強交差部２３が形成される。ここで、「貫入抵抗値」とは、ＪＩＳ  Ａ  １１４７−２００７「コンクリートの凝結時間試験方法」に記載の試験方法により得られる値である。
【０１０４】
次に、前の工程で形成された補強交差部２３の上側において、柱部１１に配置された鉄筋を覆うように柱部用型枠を構成する。これにより、当該鉄筋は、柱部用型枠と柱部１１の外壁面とで囲まれる。次に、柱部用型枠内にコンクリートを打設する。コンクリートが硬化してコンクリート硬化体となった後に柱部用型枠を取り外すことで、柱部１１に対応する位置で且つ補強交差部２３の上側に補強柱部２１が形成される。換言すれば、補強柱部２１の下端には、前の工程で形成された補強交差部２３が位置する。
【０１０５】
次に、前の工程で形成された補強柱部２１の上端側において、梁部１２に配置された鉄筋を覆うように梁部用型枠を構成する。これにより、当該鉄筋は梁部用型枠と梁部１２の外壁面とで囲まれる。次に、梁部用型枠内にコンクリートを打設する。コンクリートが硬化してコンクリート硬化体となった後に梁部用型枠を取り外すことで、前の工程で形成された補強柱部２１の上端側で且つ梁部１２に対応する位置に、補強梁部２２が形成される。換言すれば、前回の工程で形成された補強梁部２２の上方に、今回の工程で形成された補強梁部２２が位置する。
【０１０６】
その後は、上記と同様に、補強交差部２３、補強柱部２１及び補強梁部２２が既存建物１０の下側から上側に向けて順次形成される。以上により、既存建物１０に補強構造物２０が設けられ、補強済建物１が完成する。
【０１０７】
＜作用＞
以上のような本実施形態では、補強梁部２２が凹部１２Ａに係止されることにより、梁部１２に支持されている。そのため、梁部１２の凹部１２Ａが補強梁部２２を既存建物１０に対して引っ掛けるフックのように機能するので、補強梁部２２が既存建物１０に対して支持されると共に、凹部１２Ａにおいて大きな剪断抵抗力が発揮される。従って、凹部１２Ａを介して補強梁部２２の重量が梁部１２に極めて確実に伝達されるので、補強梁部２２を既存建物１０の下層部に対して構築することなしに、補強が求められる既存建物１０の中間層部に対して補強を行うことができる。その結果、既存建物１０の中間層部に対する補強を簡易且つ低コストに行うことが可能となる。
【０１０８】
本実施形態では、凹部１２Ａが、梁部１２の端部に位置しており、凹部１２Ａと隣り合う柱部１１と離間している。ここで、地震等の発生によって補強済建物１に対し水平方向の外力が作用すると、既存建物１０においては梁部１２と交差部１３との接続部分において破壊が生じやすい。そのため、凹部１２Ａがこれと隣り合う柱部１１と離間していると、梁部１２のうち破壊が生じやすい部分における断面積の減少を招き難い。従って、梁部１２の強度を十分に確保することができる。
【０１０９】
ところで、既存建物１０の梁部１２は床、壁等の重量を長期的に支持するので、梁部１２の中央部は特に撓みやすい。そのため、凹部１２Ａが梁部１２の中央部に設けられると、梁部１２は大きく撓んでしまいうる。しかしながら、本実施形態では、直線距離ｌ２が梁部１２の長さＷ１の１／３以下に設定しうる。この場合、凹部１２Ａの内側端縁が梁部１２の中央部から離れて位置する。そのため、梁部１２によって補強梁部２２が支持されている箇所が撓み難い。従って、梁部１２による補強梁部２２の支持力を十分に確保することができる。
【０１１０】
本実施形態では、高さｈ１が、５０ｍｍ以上で且つ梁部１２の梁成Ｈ１の１／２であってもよい。高さｈ１が５０ｍｍ以上であると、補強梁部２２のコンクリート硬化体のうち凹部１２Ａに位置する部分が、凹部１２Ａによってしっかりと係止される傾向にある。高さｈ１が梁部１２の梁成Ｈ１の１／２以下であると、梁部１２のうち凹部１２Ａの下側に位置する部分の大きさが十分に確保されるので、重量物である補強梁部２２が梁部１２によってしっかりと支持される傾向にある。
【０１１１】
本実施形態では、接続部材３０が梁部１２と補強梁部２２とにわたってこれら双方の内部に挿通されている。そのため、接続部材３０を介して梁部１２及び補強梁部２２が一体化される。従って、補強構造物２０の重量が接続部材３０を介して梁部１２に伝達されるので、補強梁部２２を既存建物１０に対してより確実に支持することができる。
【０１１２】
＜他の実施形態＞
以上、本開示に係る実施形態について詳細に説明したが、本発明の要旨の範囲内で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。例えば、隣り合う交差部１３の間において１つ以上の凹部１２Ａが梁部１２に設けられていてもよい。
【０１１３】
凹部１２Ａは、当該凹部１２Ａと隣り合う交差部１３と離間していなくてもよい。
【０１１４】
接続部材３０の基端部は、梁部１２の鉄筋Ｒ１と接続されていてもよい。接続部材３０の基端部を梁部１２の鉄筋Ｒ１に接続する方法としては、例えば、フック状に屈曲された当該基端部を鉄筋Ｒ１に引っ掛ける方法や、当該基端部を鉄筋Ｒ１に溶接する方法や、当該基端部が既存建物１０内において露出するように接続部材３０を梁部１２に貫通させて、既存建物１０の内側から当該基端部にナットを締結する方法等が挙げられる。梁部１２が鉄骨鉄筋コンクリートで構成されている場合には、鉄骨に当該基端部を螺合する方法や、鉄骨に当該基端部を溶接する方法等が挙げられる。一方、補強構造物２０は、接続部材３０を有していなくてもよい。
【０１１５】
図５に示されるように、凹部１２Ａの角部は下方に向けて窪んでいてもよい。この場合、補強梁部２２のコンクリート硬化体のうち凹部１２Ａに位置する部分が、凹部１２Ａ内に食い込みやすくなる。そのため、補強梁部２２を既存建物１０に対してより確実に支持することができる。ここで、図５に示されるように、凹部１２Ａを構成する各面のうち、梁部１２の梁成方向に延びる主面と、梁部１２の奥行方向に延びる底面とがなす角θは、４５°〜９０°程度であってもよい。
【０１１６】
図６に示されるように、補強構造物２０は、凹部１２Ａと補強梁部２２との間に位置する金属板３２を有してもよい。金属板３２は、少なくとも凹部１２Ａの表面に位置していればよい。図６においては、金属板３２は、凹部１２Ａの底壁面から凹部１２Ａの側壁面を経て梁部１２の外表面に至るまで各面に沿って延びており、クランク形状を呈している。金属板３２が凹部１２Ａと補強梁部２２との間に介在することで、凹部１２Ａが金属板３２によって補強されるので、凹部１２Ａにおいてより大きな剪断抵抗力を得ることができる。
【０１１７】
金属板３２は、梁部１２の外表面に鉄筋Ｒ２を配置する前に凹部１２Ａに取り付けられる。そのため、梁部用型枠内にコンクリートが打設される際には、金属板３２も梁部用型枠によって覆われる。金属板３２を凹部１２Ａに取り付ける前に、凹部１２Ａの表面に充填材（例えば、パテ、モルタル等）を供給し、凹部１２Ａの表面を略平坦にしてもよい。また、凹部１２Ａから鉄筋Ｒ１が露出している場合には、露出した鉄筋Ｒ１と金属板３２とを溶接、接着等によって接続してもよい。
【０１１８】
図６に示されるように、金属板３２には、その厚さ方向に延びる貫通孔３２ａが形成されていてもよい。貫通孔３２ａは、梁部１２に対する接続部材３０の設置位置に対応する箇所に形成されている。そのため、貫通孔３２ａには接続部材３０が挿通可能である。接続部材３０は、金属板３２に対してナットで固定されている。この場合、接続部材３０を介して梁部１２、補強梁部２２及び金属板３２が一体化される。そのため、補強構造物２０の重量が接続部材３０及び金属板３２を介して梁部１２に伝達される。従って、補強梁部２２を既存建物１０に対してより確実に支持することができる。なお、金属板３２を凹部１２Ａに取り付けた後に、貫通孔３２ａを通じて接続部材３０を梁部１２に設けてもよいし、接続部材３０を梁部１２に設けた後に、貫通孔３２ａ内にこれらの接続部材３０が挿通するように金属板３２を凹部１２Ａに取り付けてもよい。
【０１１９】
図６に示されるように、金属板３２には、補強梁部２２内において延在する固定部材３４が設けられていてもよい。固定部材３４としては、例えば、スタッドボルト、鉄筋等が挙げられる。固定部材３４は、溶接等によって金属板３２に接続されていてもよい。この場合、固定部材３４を介して補強梁部２２のコンクリート硬化体と金属板３２とが一体化される。そのため、補強構造物２０の重量が固定部材３４及び金属板３２を介して梁部１２に伝達される。従って、補強梁部２２を既存建物１０に対してより確実に支持することができる。なお、梁部用型枠内にコンクリートが打設される際には、金属板３２及び固定部材３４も梁部用型枠によって覆われる。
【０１２０】
図７〜図９に示されるように、柱部１１に凹部１１Ａが設けられており、補強柱部２１をなすコンクリート硬化体の一部が凹部１１Ａ内に充填されていてもよい。この場合も、当該コンクリート硬化体のうち凹部１１Ａ内に位置する部分が、凹部１１Ａによってしっかりと係止される。そのため、補強構造物２０を既存建物１０の下層部に対して構築することなしに、当該補強構造物２０により既存建物の中間層部を補強することが可能となる。
【０１２１】
凹部１１Ａの幅（水平方向における長さ）ｗ２（図７参照）は、柱部１１の幅（水平方向における長さ）Ｗ２の１／３以上であってもよい。この場合、補強柱部２１のコンクリート硬化体のうち凹部１１Ａに位置する部分が、凹部１１Ａによってしっかりと係止される傾向にある。
【０１２２】
凹部１１Ａの鉛直方向における高さｈ２（図７参照）の下限は、例えば、１００ｍｍ程度であってもよい。高さｈ２の下限が１００ｍｍ程度であると、補強柱部２１のコンクリート硬化体のうち凹部１１Ａに位置する部分が、凹部１１Ａによってしっかりと係止される傾向にある。高さｈ２の上限は、例えば、凹部１１Ａが設けられている柱部１１の両端側に位置する梁部１２の内法（柱部１１の長さ）Ｈ２の１／２程度であってもよい。高さｈ２の上限が内法Ｈ２の１／２程度であると、柱部１１の断面積の減少を招き難いので、柱部１１の強度を十分に確保することができる。
【０１２３】
凹部１１Ａの水平方向における深さ（図示せず）の下限は、例えば、２０ｍｍ程度であってもよい。当該深さの上限は、例えば、梁部１２の奥行Ｄ（図３参照）の１／４程度であってもよい。
【０１２４】
凹部１１Ａは、凹部１１Ａが設けられている柱部１１の両端に位置する交差部１３と離間していてもよいし、当該交差部１３と離間していなくてもよい。例えば、凹部１１Ａの上側端縁は、凹部１１Ａの上方において隣り合う交差部１３から下方に向けて、凹部１１Ａが設けられている柱部１１の両端側に位置する梁部１２の内法（柱部１１の長さ）Ｈ２の１／４の長さまでの範囲内に位置しておらず、且つ、凹部１１Ａの下側端縁は、凹部１１Ａの下方において隣り合う交差部１３から上方に向けて、内法Ｈ２の１／４の長さまでの範囲内に位置していなくてもよい。この場合、柱部１１のうち破壊が生じやすい部分における断面積の減少がいっそう生じ難い。従って、柱部１１の強度をより十分に確保することができる。
【０１２５】
隣り合う交差部１３の間において複数の凹部１１Ａが柱部１１に設けられていてもよい。例えば、図１０及び図１１に示されるように、柱部１１の延在方向（上下方向）において複数の凹部１１Ａが並んでいてもよい。この場合、図１１に示されるように、各凹部１１Ａ内に金属板３２が取り付けられていてもよい。この場合も、接続部材３０が、金属板３２に設けられた貫通孔３２ａ内に挿通されつつ、柱部１１と補強柱部２１とにわたってこれら双方の内部に挿通されていてもよい。また、図１１には図示していないが、上記と同様に、金属板３２に固定部材３４が設けられていてもよい。
【０１２６】
図１２に示されるように、交差部１３に凹部１３Ａが設けられており、補強交差部２３をなすモルタル硬化体の一部が凹部１３Ａ内に充填されていてもよい。この場合も、当該モルタル硬化体のうち凹部１３Ａ内に位置する部分が、凹部１３Ａによってしっかりと係止される。そのため、補強構造物２０を既存建物１０の下層部に対して構築することなしに、当該補強構造物２０により既存建物の中間層部を補強することが可能となる。なお、図示はしていないが、１つ以上の凹部１３Ａが交差部１３に設けられていてもよい。
【０１２７】
凹部１３Ａの幅（水平方向における長さ）ｗ３（図１２参照）の下限は、交差部１３の幅（水平方向における長さ）Ｗ３の１／５０程度であってもよい。幅ｗ３の下限が幅Ｗ３の１／５０程度であると、補強交差部２３のモルタル硬化体のうち凹部１３Ａに位置する部分が、凹部１３Ａによってしっかりと係止される傾向にある。幅ｗ３の上限は、幅Ｗ３の１／２程度であってもよい。幅ｗ３の上限が幅Ｗ３の１／２程度であると、交差部１３の断面積の減少を招き難いので、交差部１３の強度を十分に確保することができる。なお、図１２において、交差部１３の幅Ｗ３は柱部１１の幅Ｗ２と略同一である。
【０１２８】
凹部１３Ａの鉛直方向における高さｈ３（図１２参照）の下限は、例えば、５０ｍｍ程度であってもよいし、１００ｍｍ程度であってもよい。高さｈ３の上限は、例えば、交差部１３の高さＨ３（図１２参照）の１／２程度であってもよい。高さｈ３の上限が高さＨ３の１／２程度であると、交差部１３の断面積の減少を招き難いので、交差部１３の強度を十分に確保することができる。なお、図１２において、交差部１３の高さＨ３は梁部１２の梁成Ｈ１と略同一である。
【０１２９】
凹部１３Ａの水平方向における深さ（図示せず）の下限は、例えば、２０ｍｍ程度であってもよい。当該深さの上限は、例えば、梁部１２の奥行Ｄ（図３参照）の１／４程度であってもよい。
【０１３０】
一つの交差部１３に一つの凹部１３Ａが設けられている場合には、既存建物１０の外表面側から見て、凹部１３Ａは交差部１３の中央部分に位置していてもよい。
【０１３１】
図示はしていないが、凹部１３Ａ内に金属板３２が取り付けられていてもよく、金属板３２に固定部材３４が設けられていてもよい。凹部１３Ａを通過するように、接続部材３０が交差部１３と補強交差部２３とにわたってこれら双方の内部に挿通されていてもよく、さらに、接続部材３０が金属板３２の貫通孔３２ａ内に挿通されていてもよい。
【符号の説明】
【０１３２】
１…補強済建物、１０…既存建物、２０…補強構造物、１１…柱部、１１Ａ…凹部、１２…梁部、１２Ａ…凹部、１３…交差部、１３Ａ…凹部、２１…補強柱部、２２…補強梁部、２３…補強交差部、３０…接続部材、３２…金属板、３２ａ…貫通孔、３４…固定部材、Ｒ１，Ｒ２…鉄筋。
【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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