(57)【要約】【課題】大きな荷重にも耐え得る耐震構造物及び耐震補強方法を提供する。【解決手段】第１の高強度部材は、第１の柱及び第１の梁よりも高強度である。第２の高強度部材は、第２の接続部材と第２の柱との間に配されている。第２の高強度部材は、第２の柱及び第１の梁よりも高強度である。第３の高強度部材は、第３の接続部材と第１の柱との間に配されている。第３の高強度部材は、第１の柱及び第２の梁よりも高強度である。第４の高強度部材は、第４の接続部材と第２の柱との間に配されている。第４の高強度部材は、第２の柱及び第２の梁よりも高強度である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に相互に間隔をおいて配されており、鉛直方向に沿って延びるコンクリート製の第１及び第２の柱と、
鉛直方向に相互に間隔をおいて配されており、水平方向に沿って延び、第１及び第２柱のそれぞれに接続されたコンクリート製の第１及び第２の梁と、
水平方向に沿って延び、前記第１の梁と離間して設けられた第１の補強部材と、
前記第１の補強部材と前記第１の柱の前記第１の梁側端部とを接続している第１の接続部材と、
前記第１の補強部材と前記第２の柱の前記第１の梁側端部とを接続している第２の接続部材と、
一方側端部が前記第１の補強部材の中央部に接続されており、前記第１の柱の前記第２の梁側端部に向かって延びる第２の補強部材と、
一方側端部が前記第１の補強部材の中央部に接続されており、前記第２の柱の前記第２の梁側端部に向かって延びる第３の補強部材と、
前記第２の補強部材の他方側端部と、前記第１の柱とを接続している第３の接続部材と、
前記第３の補強部材の他方側端部と、前記第２の柱とを接続している第４の接続部材と、
前記第１の接続部材と前記第１の柱との間に配されており、前記第１の柱及び前記第１の梁よりも高強度な第１の高強度部材と、
前記第２の接続部材と前記第２の柱との間に配されており、前記第２の柱及び前記第１の梁よりも高強度な第２の高強度部材と、
前記第３の接続部材と前記第１の柱との間に配されており、前記第１の柱及び前記第２の梁よりも高強度な第３の高強度部材と、
前記第４の接続部材と前記第２の柱との間に配されており、前記第２の柱及び前記第２の梁よりも高強度な第４の高強度部材と、
を備える、耐震構造物。
【請求項２】
前記第１及び第２の高強度部材が、それぞれ、第１の梁の側面上にまで至っており、
前記第３及び第４の高強度部材が、それぞれ、第２の梁の側面上にまで至っている、請求項１に記載の耐震構造物。
【請求項３】
前記第３の接続部材の下端面が前記第３の高強度部材の上に位置しており、
前記第４の接続部材の下端面が前記第４の高強度部材の上に位置している、請求項２に記載の耐震構造物。
【請求項４】
前記第１及び第２の接続部材は、前記第１及び第２の接続部材の一部が、前記第１の梁と重なるように設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の耐震構造物。
【請求項５】
前記第１〜第４の接続部材は、それぞれ、前記柱を周回するように設けられている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の耐震構造物。
【請求項６】
前記第１〜第４の高強度部材のそれぞれの剪断応力が、１０Ｎ／ｍｍ２以上である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の耐震構造物。
【請求項７】
前記第１の梁と前記第２の梁との間の間隔が５ｍ以上、１５ｍ以下であり、
前記第１の柱と前記第２の柱との間隔が１０ｍ以上、２５ｍ以下である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の耐震構造物。
【請求項８】
水平方向に相互に間隔をおいて配されており、鉛直方向に沿って延びるコンクリート製の第１及び第２の柱と、鉛直方向に相互に間隔をおいて配されており、水平方向に沿って延び、第１及び第２柱のそれぞれに接続されたコンクリート製の第１及び第２の梁とを備える建物の耐震補強方法であって、
前記第１の柱及び前記第１の梁よりも高強度な第１の高強度部材を介して、前記第１の柱の前記第１の梁側端部に第１の接続部材を取り付け、前記第２の柱及び前記第１の梁よりも高強度な第２の高強度部材を介して、前記第２の柱の前記第１の梁側端部に第２の接続部材を取り付け、前記第１の柱及び前記第２の梁よりも高強度な第３の高強度部材を介して、前記第１の柱の前記第２の梁側端部に第３の接続部材を取り付け、前記第２の柱及び前記第２の梁よりも高強度な第４の高強度部材を介して、前記第２の柱の前記第２の梁側端部に第４の接続部材を取り付ける工程と、
水平方向に沿って延び、前記第１の梁と離間して設けられた第１の補強部材を前記第１の接続部材と前記第２の接続部材とに接続し、第２の補強部材の一方側端部を前記第１の補強部材の中央部に接続すると共に、他方側端部を前記第３の接続部材に接続し、第３の補強部材の一方側端部を前記第１の補強部材の中央部に接続すると共に、他方側端部を前記第４の接続部材に接続する工程と、
を備える、耐震補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐震構造物及び耐震補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄筋コンクリート構造や鉄骨鉄筋コンクリート構造が採用された既存の建物の耐震補強方法が種々提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２３８８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、想定される地震の震度が高まるにつれ、さらに大きな揺れに伴う大きな荷重にも耐えることができる耐震構造物及び耐震補強方法が求められている。
【０００５】
本発明の主な目的は、大きな荷重にも耐え得る耐震構造物及び耐震補強方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る耐震構造物は、コンクリート製の第１及び第２の柱と、コンクリート製の第１及び第２の梁と、第１の補強部材と、第２の補強部材と、第３の補強部材と、第１の接続部材と、第２の接続部材と、第３の接続部材と、第４の接続部材と、第１の高強度部材と、第２の高強度部材と、第３の高強度部材と、第４の高強度部材とを備える。第１及び第２の柱は、水平方向に相互に間隔をおいて配されている。第１及び第２の柱は、それぞれ、鉛直方向に沿って延びている。第１及び第２の梁は、鉛直方向に相互に間隔をおいて配されている。第１及び第２の梁は、それぞれ、水平方向に沿って延びている。第１及び第２の梁は、それぞれ、第１及び第２柱のそれぞれに接続されている。第１の補強部材は、水平方向に沿って延びている。第１の補強部材は、第１の梁と離間して設けられている。第１の接続部材は、第１の補強部材と第１の柱の第１の梁側端部とを接続している。第２の接続部材は、第１の補強部材と第２の柱の第１の梁側端部とを接続している。第２の補強部材は、一方側端部が第１の補強部材の中央部に接続されており、第１の柱の第２の梁側端部に向かって延びている。第３の補強部材は、一方側端部が第１の補強部材の中央部に接続されており、第２の柱の第２の梁側端部に向かって延びている。第３の接続部材は、第２の補強部材の他方側端部と、第１の柱とを接続している。第４の接続部材は、第３の補強部材の他方側端部と、第２の柱とを接続している。第１の高強度部材は、第１の接続部材と第１の柱との間に配されている。第１の高強度部材は、第１の柱及び第１の梁よりも高強度である。第２の高強度部材は、第２の接続部材と第２の柱との間に配されている。第２の高強度部材は、第２の柱及び第１の梁よりも高強度である。第３の高強度部材は、第３の接続部材と第１の柱との間に配されている。第３の高強度部材は、第１の柱及び第２の梁よりも高強度である。第４の高強度部材は、第４の接続部材と第２の柱との間に配されている。第４の高強度部材は、第２の柱及び第２の梁よりも高強度である。
【０００７】
本発明に係る耐震構造物では、第１及び第２の高強度部材が、それぞれ、第１の梁の側面上にまで至っており、第３及び第４の高強度部材が、それぞれ、第２の梁の側面上にまで至っていることが好ましい。
【０００８】
本発明に係る耐震構造物では、第３の接続部材の下端面が第３の高強度部材の上に位置しており、第４の接続部材の下端面が第４の高強度部材の上に位置していることが好ましい。
【０００９】
本発明に係る耐震構造物では、第１及び第２の接続部材は、第１及び第２の接続部材の一部が、第１の梁と重なるように設けられていることが好ましい。
【００１０】
本発明に係る耐震構造物では、第１〜第４の接続部材は、それぞれ、柱を周回するように設けられていることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る耐震構造物では、第１〜第４の高強度部材のそれぞれの剪断応力が、１０Ｎ／ｍｍ２以上であることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る耐震構造物では、第１の梁と第２の梁との間の間隔が５ｍ以上、１５ｍ以下であり、第１の柱と第２の柱との間隔が１０ｍ以上、２５ｍ以下であることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る耐震補強方法は、水平方向に相互に間隔をおいて配されており、鉛直方向に沿って延びるコンクリート製の第１及び第２の柱と、鉛直方向に相互に間隔をおいて配されており、水平方向に沿って延び、第１及び第２柱のそれぞれに接続されたコンクリート製の第１及び第２の梁とを備える建物の耐震補強方法である。本発明に係る耐震補強方法では、第１の柱及び第１の梁よりも高強度な第１の高強度部材を介して、第１の柱の第１の梁側端部に第１の接続部材を取り付け、第２の柱及び第１の梁よりも高強度な第２の高強度部材を介して、第２の柱の第１の梁側端部に第２の接続部材を取り付け、第１の柱及び第２の梁よりも高強度な第３の高強度部材を介して、第１の柱の第２の梁側端部に第３の接続部材を取り付け、第２の柱及び第２の梁よりも高強度な第４の高強度部材を介して、第２の柱の第２の梁側端部に第４の接続部材を取り付ける工程を行う。水平方向に沿って延び、第１の梁と離間して設けられた第１の補強部材を第１の接続部材と第２の接続部材とに接続し、第２の補強部材の一方側端部を第１の補強部材の中央部に接続すると共に、他方側端部を第３の接続部材に接続し、第３の補強部材の一方側端部を第１の補強部材の中央部に接続すると共に、他方側端部を第４の接続部材に接続する工程を行う。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、大きな荷重にも耐え得る耐震構造物及び耐震補強方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る耐震構造物の要部を表す模式的側面図である。
【図２】図１の線ＩＩで囲まれた部分の模式的拡大側面図である。
【図３】図２の線ＩＩＩ―ＩＩＩにおける模式的断面図である。
【図４】図２の線ＩＶ―ＩＶにおける模式的断面図である。
【図５】図２の線Ｖ―Ｖにおける模式的断面図である。
【図６】図３の線ＶＩ―ＶＩにおける模式的断面図である。
【図７】図４の線ＶＩＩ―ＶＩＩにおける模式的断面図である。
【図８】図５の線ＶＩＩＩ―ＶＩＩＩにおける模式的断面図である。
【図９】図１の線ＩＩで囲まれた部分の模式的拡大斜視図である。
【図１０】図１の線Ｘで囲まれた部分の模式的拡大側面図である。
【図１１】図１０の線ＸＩ―ＸＩにおける模式的断面図である。
【図１２】図１０の線ＸＩＩ―ＸＩＩにおける模式的断面図である。
【図１３】図１０の線ＸＩＩＩ―ＸＩＩＩにおける模式的断面図である。
【図１４】図１１の線ＸＩＶ―ＸＩＶにおける模式的断面図である。
【図１５】図１２の線ＸＶ―ＸＶにおける模式的断面図である。
【図１６】図１３の線ＸＶＩ―ＸＶＩにおける模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【００１７】
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものである。図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００１８】
なお、図１〜図１６のうち、図１，図９等において、説明の便宜上、断面ではない部分にもハッチングを附している場合がある。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る耐震構造物の要部を表す模式的側面図である。図２は、図１の線ＩＩで囲まれた部分の模式的拡大側面図である。図３は、図２の線ＩＩＩ―ＩＩＩにおける模式的断面図である。図４は、図２の線ＩＶ―ＩＶにおける模式的断面図である。図５は、図２の線Ｖ―Ｖにおける模式的断面図である。図６は、図３の線ＶＩ―ＶＩにおける模式的断面図である。図７は、図４の線ＶＩＩ―ＶＩＩにおける模式的断面図である。図８は、図５の線ＶＩＩＩ―ＶＩＩＩにおける模式的断面図である。図９は、図１の線ＩＩで囲まれた部分の模式的拡大斜視図である。図１０は、図１の線Ｘで囲まれた部分の模式的拡大側面図である。図１１は、図１０の線ＸＩ―ＸＩにおける模式的断面図である。図１２は、図１０の線ＸＩＩ―ＸＩＩにおける模式的断面図である。図１３は、図１０の線ＸＩＩＩ―ＸＩＩＩにおける模式的断面図である。図１４は、図１１の線ＸＩＶ―ＸＩＶにおける模式的断面図である。図１５は、図１２の線ＸＶ―ＸＶにおける模式的断面図である。図１６は、図１３の線ＸＶＩ―ＸＶＩにおける模式的断面図である。
【００２０】
図１に示す耐震構造物１は、コンクリート製の柱１０及び梁１１を有する建物等の耐震構造物である。耐震構造物１は、例えば、鉄筋コンクリート（ＲＣ）構造や、鉄骨鉄筋コンクリート（ＳＲＣ）構造を有する建物等である。
【００２１】
耐震構造物１は、コンクリート製の複数の柱１０と、柱１０に剛接合されたコンクリート製の複数の梁１１とを有するラーメン構造の構造物である。もっとも、耐震構造物１は、ラーメン構造以外の構造を有していてもよい。
【００２２】
複数の柱１０は、水平方向に相互に間隔をおいて配されており、鉛直方向に沿って延びている。複数の柱１０は、水平方向において隣り合う第１の柱１０ａ及び第２の柱１０ｂを含む。
【００２３】
複数の梁１１は、鉛直方向に相互に間隔をおいて配されており、水平方向に沿って延びている。複数の梁１１は、具体的には、格子状に配されており、平面視において、梁１１の交差部に柱１０が接続されている。複数の柱１０は、鉛直方向に相互に間隔をおいて配されており、一端が第１の柱１０ａに接続されていると共に、他端が第２の柱１０ｂに接続されている第１の梁１１ａ及び第２の梁１１ｂを含む。また、本実施形態においては、梁１１は、第１の柱１０ａと第２の柱１０ｂとの配列方向に対して垂直な方向に隣接する柱同士を接続する梁も含む。
【００２４】
隣り合う柱１０間の間隔は、特に限定されないが、例えば、１０ｍ以上、２５ｍ以下であることが好ましく、１０ｍ以上、２０ｍ以下であることがより好ましい。隣り合う梁１１間の間隔は、５ｍ以上、１５ｍ以下であることが好ましく、５ｍ以上、１０ｍ以下であることがより好ましい。
【００２５】
耐震構造物１は、耐震補強部材２０によって耐震補強されている。耐震補強部材２０は、第１の補強部材２１と、第２の補強部材２２と、第３の補強部材２３とを有する。第１〜第３の補強部材２１〜２３は、それぞれ、鉄等の金属などの展延性を有する材料により構成されている。第１〜第３の補強部材２１〜２３のそれぞれの形状は、特に限定されない。第１〜第３の補強部材２１〜２３は、それぞれ、例えば、円形鋼管又は角形鋼管であってもよいし、横断面がＨ型のＨ型鋼、溝形鋼又は山形鋼であってもよいし、それらを組み合わせたものであってもよい。
【００２６】
第１の補強部材２１は、梁１１の下方において、梁１１に沿って水平方向に延びている。第１の補強部材２１は、梁１１とは離間して設けられている。換言すれば、第１の補強部材２１は、梁１１に直接接続されていない。
【００２７】
第１の補強部材２１の第１の柱１０ａ側の端部は、第１の接続部材３１によって、第１の柱１０ａの第１の梁１１ａ側の端部に接続されている。第１の接続部材３１と第１の補強部材２１とは、例えば、溶接等により剛接合されていてもよい。また、第１の接続部材３１と第１の補強部材２１とは、ボルトやナット等の締結部材により締結されることにより接続されていてもよい。
【００２８】
図１１に示すように、第１の接続部材３１は、第１の柱１０ａを周回する角筒状の形状を有している。具体的には、図１に示すように、第１の接続部材３１は、第１の柱１０ａの長さ方向における全体を周回しておらず、第１の柱１０ａの第１の梁１１ａ側の端部を周回している。第１の接続部材３１を第１の柱１０ａの長さ方向における一部を周回するように設けることにより、荷重を第１の補強部材２１に確実に伝達することができる。
【００２９】
図１０、図１２、図１５、図１６に示すように、第１の接続部材３１の上側端部は、第１の梁１１ａ内に位置している。すなわち、第１の接続部材３１は、第１の接続部材３１の一部が第１の梁１１ａと重なるように設けられている。
【００３０】
図１１、図１２、図１４、図１５に示すように、第１の接続部材３１と第１の柱１０ａとの間には、第１の高強度部材４１が配されている。すなわち、第１の接続部材３１は、第１の高強度部材４１を介して第１の柱１０ａと接続されている。
【００３１】
第１の高強度部材４１は、柱１０や梁１１を構成しているコンクリートよりも高い強度を有する。第１の高強度部材４１は、柱１０や梁１１を構成しているコンクリートの３倍以上の圧縮強度を有していることが好ましく、４．５倍以上の圧縮強度を有していることがより好ましく、６倍以上の圧縮強度を有していることがさらに好ましく、７．５倍以上の圧縮強度を有していることが特に好ましい。第１の高強度部材４１は、１０Ｎ／ｍｍ２以上の剪断応力を有していることが好ましく、１５Ｎ／ｍｍ２以上の剪断応力を有していることがより好ましく、２０Ｎ／ｍｍ２以上の剪断応力を有していることがさらに好ましく、２５Ｎ／ｍｍ２以上の剪断応力を有していることが特に好ましい。第１の高強度部材４１は、例えば、ポルトランドセメント、シリカフューム、細骨材、高強度繊維等により構成することができる。
【００３２】
上述のように、第１の接続部材３１は、第１の接続部材３１の一部が第１の梁１１ａと重なるように設けられている。第１の高強度部材４１は、第１の梁１１ａの側面上にまで至るように設けられている。これにより、梁１１と柱１０との接続部分（交差部）の強度向上が図られている。
【００３３】
図１５に示すように、第１の高強度部材４１は、梁１１の上部から梁１１の上方に位置する部分に跨がって水平方向に突出した突出部４１ａを有する。第１の接続部材３１の上端は、この突出部４１ａに接触している。このため、例えば、耐震構造物１が横揺れ等した場合に、荷重を耐震補強部材２０に確実に伝達することができる。従って、梁１１の損傷を抑制することができる。
【００３４】
図１に示すように、第１の補強部材２１の第２の柱１０ｂ側の端部は、第２の接続部材３２によって、第２の柱１０ｂの第２の梁１１ａ側の端部に接続されている。第２の接続部材３２と第１の補強部材２１とは、例えば、溶接等により剛接合されていてもよい。また、第２の接続部材３２と第１の補強部材２１とは、ボルトやナット等の締結部材により締結されることにより接続されていてもよい。
【００３５】
なお、第２の接続部材３２に関しては、第１の接続部材３１と実質的に同様の構成を有しているため、図１０〜図１６を援用して説明する。
【００３６】
第２の接続部材３２は、第２の柱１０ｂを周回する角筒状の形状を有している。具体的には、第２の接続部材３２は、第２の柱１０ｂの長さ方向における全体を周回しておらず、第２の柱１０ｂの第１の梁１１ａ側端部を周回している。第２の接続部材３２を第２の柱１０ｂの長さ方向における一部を周回するように設けることにより、荷重を第１の補強部材２１に確実に伝達することができる。
【００３７】
第２の接続部材３２の上側端部は、第１の梁１１ａ内に位置している。すなわち、第２の接続部材３２は、第２の接続部材３２の一部が第１の梁１１ａと重なるように設けられている。従って、本実施形態においては、第１及び第２の接続部材３１，３２のうちの少なくとも一方の一部が、第１の梁１１ａと重なっている。具体的には、本実施形態においては、第１及び第２の接続部材３１，３２のそれぞれの一部が、第１の梁１１ａと重なっている。このため、地震時の水平力を耐震補強部材２０に直接伝達することができる。
【００３８】
第２の接続部材３２と第２の柱１０ｂとの間には、第２の高強度部材４２が配されている。すなわち、第２の接続部材３２は、第２の高強度部材４２を介して第２の柱１０ｂと接続されている。なお、この第２の高強度部材４２に関しては、図１０〜図１６を援用して説明するものとする。
【００３９】
第２の高強度部材４２は、柱１０や梁１１を構成しているコンクリートよりも高い強度を有する。第２の高強度部材４２は、柱１０や梁１１を構成しているコンクリートの３倍以上の圧縮強度を有していることが好ましく、４．５倍以上の圧縮強度を有していることがより好ましく、６倍以上の圧縮強度を有していることがさらに好ましく、７．５倍以上の圧縮強度を有していることが特に好ましい。第２の高強度部材４２は、１０Ｎ／ｍｍ２以上の剪断応力を有していることが好ましく、１５Ｎ／ｍｍ２以上の剪断応力を有していることがより好ましく、２０Ｎ／ｍｍ２以上の剪断応力を有していることがさらに好ましく、２５Ｎ／ｍｍ２以上の剪断応力を有していることが特に好ましい。第２の高強度部材４２は、例えば、ポルトランドセメント、シリカフューム、細骨材、高強度繊維等により構成することができる。
【００４０】
上述のように、第２の接続部材３２は、第２の接続部材３２の一部が、第１の梁１１ａと重なるように設けられている。第２の高強度部材４２は、第１の梁１１ａの側面上にまで至っている。これにより、梁１１と柱１０との接続部分（交差部）の強度向上が図られている。
【００４１】
第２の高強度部材４２は、梁１１の上部から梁１１の上方に位置する部分に跨がって水平方向に突出した突出部を有する。第２の接続部材３２の上端は、この第２の高強度部材４２の突出部に接触している。このため、例えば、耐震構造物１が横揺れ等した場合に、荷重を耐震補強部材２０に確実に伝達することができる。従って、梁１１の損傷を抑制することができる。
【００４２】
図１及び図９に示すように、第１の補強部材２１の中央部と、第１の柱１０ａの第２の梁１１ｂ側の端部とは、第２の補強部材２２によって接続されている。第１の補強部材２１と第２の補強部材２２とは、例えば、溶接等により剛接合されていてもよい。また、第１の補強部材２１と第２の補強部材２２とは、ボルトやナット等の締結部材により締結されることにより接続されていてもよい。
【００４３】
図１に示すように、第２の補強部材２２の第１の柱１０ａ側の端部は、第３の接続部材３３によって第１の柱１０ａの第２の梁１１ｂ側の端部に接続されている。第３の接続部材３３と第２の補強部材２２とは、例えば、溶接等により剛接合されていてもよい。また、第３の接続部材３３と第２の補強部材２２とは、ボルトやナット等の締結部材により締結されることにより接続されていてもよい。
【００４４】
図１〜図３に示すように、第３の接続部材３３は、第１の柱１０ａを周回する角筒状の形状を有している。具体的には、第３の接続部材３３は、第１の柱１０ａの長さ方向における全体を周回しておらず、第１の柱１０ａの第１の梁１１ａ側端部を周回している。第３の接続部材３３を第１の柱１０ａの長さ方向における一部を周回するように設けることにより、荷重を第２の補強部材２２に確実に伝達することができる。
【００４５】
図３、図６、図７、図９に示すように、第３の接続部材３３と第１の柱１０ａとの間には、第３の高強度部材４３が配されている。すなわち、第３の接続部材３３は、第３の高強度部材４３を介して第１の柱１０ａと接続されている。この第３の高強度部材４３は、柱１０や梁１１を構成しているコンクリートよりも高い強度を有する。第３の高強度部材４３は、柱１０や梁１１を構成しているコンクリートの３倍以上の圧縮強度を有していることが好ましく、４．５倍以上の圧縮強度を有していることがより好ましく、６倍以上の圧縮強度を有していることがさらに好ましく、７．５倍以上の圧縮強度を有していることが特に好ましい。第３の高強度部材４３は、１０Ｎ／ｍｍ２以上の剪断応力を有していることが好ましく、１５Ｎ／ｍｍ２以上の剪断応力を有していることがより好ましく、２０Ｎ／ｍｍ２以上の剪断応力を有していることがさらに好ましく、２５Ｎ／ｍｍ２以上の剪断応力を有していることが特に好ましい。第３の高強度部材４３は、例えば、ポルトランドセメント、シリカフューム、細骨材、高強度繊維等により構成することができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、図１５に示すように、第１の高強度部材４１と第３の高強度部材４３とが一体に設けられている例について説明する。但し、本発明は、この構成に限定されない。第１の高強度部材４１と第３の高強度部材４３とは、別体に設けられていてもよい。すなわち、第１の高強度部材４１と第３の高強度部材４３とは、接続されていてもよく、接続されていなくてもよい。
【００４７】
図２〜図９に示すように、第３の高強度部材４３は、梁１１の上部から梁１１の上方に位置する部分に跨がって水平方向に突出した突出部４３ａを有する。第３の接続部材３３の下端は、この突出部４３ａに接触している。このため、例えば、耐震構造物１が横揺れ等した場合に、荷重を耐震補強部材２０に確実に伝達することができる。従って、梁１１の損傷を抑制することができる。
【００４８】
図１に示すように、第１の補強部材２１の中央部と、第２の柱１０ｂの第２の梁１１ｂ側の端部とは、第３の補強部材２３によって接続されている。なお、第３の補強部材２３に関しては、第２の補強部材２２と実質的に同様の構成を有するため、図２〜図９を援用して説明する。
【００４９】
第１の補強部材２１と第３の補強部材２３とは、例えば、溶接等により剛接合されていてもよい。また、第１の補強部材２１と第３の補強部材２３とは、ボルトやナット等の締結部材により締結されることにより接続されていてもよい。
【００５０】
第３の補強部材２３の第２の柱１０ｂ側の端部は、第４の接続部材３４によって第２の柱１０ｂの第２の梁１１ｂ側の端部に接続されている。第４の接続部材３４と第３の補強部材２３とは、例えば、溶接等により剛接合されていてもよい。また、第４の接続部材３４と第３の補強部材２３とは、ボルトやナット等の締結部材により締結されることにより接続されていてもよい。
【００５１】
第４の接続部材３４は、第２の柱１０ｂを周回する角筒状の形状を有している。具体的には、第４の接続部材３４は、第２の柱１０ｂの長さ方向における全体を周回しておらず、第２の柱１０ｂの第２の梁１１ｂ側の端部を周回している。第４の接続部材３４を第２の柱１０ｂの長さ方向における一部を周回するように設けることにより、荷重を第３の補強部材２３に確実に伝達することができる。
【００５２】
第４の接続部材３４と第２の柱１０ｂとの間には、第４の高強度部材４４が配されている。すなわち、第４の接続部材３４は、第４の高強度部材４４を介して第２の柱１０ｂと接続されている。この第４の高強度部材４４は、柱１０や梁１１を構成しているコンクリートよりも高い強度を有する。第４の高強度部材４４は、柱１０や梁１１を構成しているコンクリートの３倍以上の圧縮強度を有していることが好ましく、４．５倍以上の圧縮強度を有していることがより好ましく、６倍以上の圧縮強度を有していることがさらに好ましく、７．５倍以上の圧縮強度を有していることが特に好ましい。第４の高強度部材４４は、１０Ｎ／ｍｍ２以上の剪断応力を有していることが好ましく、１５Ｎ／ｍｍ２以上の剪断応力を有していることがより好ましく、２０Ｎ／ｍｍ２以上の剪断応力を有していることがさらに好ましく、２５Ｎ／ｍｍ２以上の剪断応力を有していることが特に好ましい。第４の高強度部材４４は、例えば、ポルトランドセメント、シリカフューム、細骨材、高強度繊維等により構成することができる。
【００５３】
なお、本実施形態では、第２の高強度部材４２と第４の高強度部材４４とが一体に設けられている例について説明する。但し、本発明は、この構成に限定されない。第２の高強度部材４２と第４の高強度部材４４とは、別体に設けられていてもよい。すなわち、第２の高強度部材４２と第４の高強度部材４４とは、接続されていてもよく、接続されていなくてもよい。
【００５４】
第４の高強度部材４４は、梁１１の上部から梁１１の上方に位置する部分に跨がって水平方向に突出した突出部を有する。第４の接続部材３４の下端は、この突出部に接触している。このため、例えば、耐震構造物１が横揺れ等した場合に、荷重を耐震補強部材２０に確実に伝達することができる。従って、梁１１の損傷を抑制することができる。
【００５５】
上述した耐震補強部材２０は、新規に建設する建物に対して適用することもできるし、既存の建物に対して追加することもできる。すなわち、耐震補強部材２０を用いて、既存の建物の耐震補強を行うこともできる。
【００５６】
以下、既存の建物の耐震補強方法の一例について説明する。
【００５７】
まず、第１の柱１０ａの第１の梁１１ａ側の端部周囲に第１の接続部材３１を取り付け、第１の高強度部材４１を設けると共に、第２の柱１０ｂの第１の梁１１ａ側の端部周囲に第２の接続部材３２を取り付け、第２の高強度部材４２を設ける。
【００５８】
第１及び第２の接続部材３１，３２の取り付けは、公知の方法により行うことができる。例えば、柱１０を所望の形状に加工した後に、柱１０の周囲に接続部材３１，３２を取り付け、さらに必要に応じて当該接続部材の下側に型枠を取り付け、高強度部材４１，４２の材料（例えば、モルタル等）を流し込み、硬化させることにより高強度部材４１，４２を設けることができる。
【００５９】
接続部材３１，３２の製造は、例えば、横断面形状が略Ｕの字状の鋼板で柱１０を囲み、その鋼板の継ぎ目に対して、平板状の鋼板を裏あてし、溶接することにより製造することができる。あるいは、複数枚の平板状の鋼板で柱１０を囲み、その鋼板の継ぎ目を溶接することにより製造することができる。同様にして、第１の柱１０ａの第１の梁１１ａ側の端部周囲に第３の接続部材３３を取り付け、第３の高強度部材４３を設けると共に、第２の柱１０ｂの第２の梁１１ｂ側の端部周囲に第４の接続部材３４を取り付け、第３の高強度部材４３を設けることができる。
【００６０】
次に、第１の補強部材２１の一方側端部を第１の接続部材３１に接続すると共に、他方側端部を第２の接続部材３２に接続する。第１の補強部材２１の中央部と、第２の補強部材２２の一方側端部を接続すると共に、他方側端部を第３の接続部材３３に接続する。第１の補強部材２１の中央部と、第３の補強部材２３の一方側端部を接続すると共に、他方側端部を第４の接続部材３４に接続する。各部材の接続は、例えば、溶接により行うこともできるし、締結部材を用いて行うこともできる。
【００６１】
以上説明したように、耐震構造物１では、まず、第１の補強部材２１が梁１１と離間している。このため、大きな地震により耐震構造物１に変形等が生じた場合であっても、第１の補強部材２１からの応力が梁１１に直接伝わらない。また、接続部材３１〜３４と柱１０との間に、柱１０及び梁１１よりも高強度な高強度部材４１〜４４が設けられている。このため、耐震構造物１に大きな荷重等が加わった場合であっても、補強部材２１〜２３からの応力が柱１０及び梁１１に伝わり難い。従って、柱や梁等が破損しにくい。よって、耐震構造物１は、大きな荷重にも耐え得る。
【００６２】
より耐震性を向上する観点からは、高強度部材４１〜４４が梁１１の側面上にまで至っていることが好ましい。
【００６３】
また、接続部材３１〜３４の端面が高強度部材４１〜４４に接していることが好ましい。高強度部材４１〜４４により梁１１が破損しにくくなるためである。
【００６４】
本実施形態において説明した耐震構造物１や、耐震補強方法は、どのような寸法の構造物（建物）にも適用することができるが、梁１１間の間隔が５ｍ以上１５ｍ以下であり、柱１０間の間隔が１０ｍ以上２５ｍ以下でるような大型の構造物に特に有効である。揺れが生じた場合、柱１０や梁１１に大きな応力が加わりやすく、破損しやすいためである。また、高強度部材４１〜４４により大きな荷重を柱１０や梁１１に伝達すると共に、柱１０や梁１１そのものを補強することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１      ：耐震構造物
１０    ：柱
１０ａ  ：第１の柱
１０ｂ  ：第２の柱
１１    ：梁
１１ａ  ：第１の梁
１１ｂ  ：第２の梁
２０    ：耐震補強部材
２１    ：第１の補強部材
２２    ：第２の補強部材
２３    ：第３の補強部材
３１    ：第１の接続部材
３２    ：第２の接続部材
３３    ：第３の接続部材
３４    ：第４の接続部材
４１    ：第１の高強度部材
４１ａ  ：突出部
４２    ：第２の高強度部材
４３    ：第３の高強度部材
４３ａ  ：突出部
４４    ：第４の高強度部材
【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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【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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