(57)【要約】      （修正有）【課題】接着層の厚さとスペーサーの厚さとが同じになり、ネジで固定でき、より工期が短く、よりコストのかからない耐震補強方法及び耐震補強建築物を提供する。【解決手段】耐震補強方法は、複数のガイドピン１２及び複数のスペーサー１３が固定された面を有する鉄骨部材１の面及びガイドピン１２に接着剤１５を塗布し、予め鉄骨部材１のガイドピン１２が挿入可能となる穴が形成された面を有するコンクリート２に、ガイドピン１２を挿入しつつ押し当て、コンクリート２と鉄骨部材１を接着する構成とした。また、耐震補強建築物は、複数のガイドピン１２及び複数のスペーサー１３が固定された面を有する鉄骨部材１と、鉄骨部材１のガイドピン１２を挿入する穴が形成された面を有するコンクリート２と、鉄骨部材１とコンクリート２とを接着する接着剤層と、及び接着剤１５を塗りつけたガイドピン１２を有する構成とした。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のガイドピン及び複数のスペーサーが固定された面を有する鉄骨部材の前記面に接着剤を塗布し、
予め前記鉄骨部材の前記ガイドピンが挿入可能となる穴が形成された面を有するコンクリートに、予め接着剤を塗った前記ガイドピンを挿入しつつ押し当て、前記コンクリートと前記鉄骨部材を接着する耐震補強方法。
【請求項２】
前記接着剤は、エポキシ樹脂接着剤を含む請求項１記載の耐震補強方法。
【請求項３】
前記接着剤は、前記ガイドピン及び前記スペーサーによって囲まれた領域にクシ目をつけて塗布されてなる請求項１記載の耐震補強方法。
【請求項４】
複数のガイドピン及び複数のスペーサーが固定された面を有する鉄骨部材と、前記鉄骨部材の前記ガイドピンを挿入する穴が形成された面を有するコンクリートと、前記鉄骨部材と前記コンクリートとを接着する接着剤層と、を有する耐震補強建築物。
【請求項５】
前記接着剤は、エポキシ樹脂接着剤を含む請求項４記載の耐震補強建築物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤を用いる耐震補強方法及び耐震補強建築物に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に建築物は地震等に耐えられるよう一定の基準に基づき建てられているが、近年の大地震による建物の倒壊等を考慮すると、建築当時の基準に従っただけでは耐震性が十分ではなく、耐震補強が必要となると考えられている。また、経年により老朽化した建築物にも耐震補強が必要となると考えられている。
【０００３】
これに対し、地震防火対策特別処置法が制定され、同法に基づく緊急事業計画により公立学校施設の耐震化が進められている。
【０００４】
耐震補強技術に関しては、例えば、コンクリートと鉄骨部材を無収縮モルタル層を介して配置し、鉄骨部材とコンクリートとをアンカーボルトで固定する技術が例えば下記非特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】伊藤拓海らの日本建築学会関東支部研究発表会研究報告集Ｐ４１３及びＰ４１７（２０１２．２）、Ｐ８２５（２０１２．９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記技術は、施工箇処単価は８０〜１８０万円／箇処と高価であり、１箇処に使用される後施工アンカーも１０００〜２５００本／箇処と非常に多い。そのため工期及びコストの点において課題が残る。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題を鑑み、より工期が短く、よりコストのかからない耐震補強方法及び耐震補強建築物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】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の一観点に係る耐震補強方法は、複数のガイドピン及び複数のスペーサーが固定された面を有する鉄骨部材の面及びガイドピンに接着剤を塗布し、予め鉄骨部材のガイドピンが挿入可能となる穴が形成された面を有するコンクリートに、ガイドピンを挿入しつつ押し当て、コンクリートと鉄骨部材を接着することを特徴とする。
【０００９】
なお本観点において、限定されるわけではないが、接着剤は、エポキシ樹脂接着剤を含むものであることが好ましい。
【００１０】
また本観点において、限定されるわけではないが、接着剤は、スペーサーによって囲まれた領域にクシ目をつけて塗布されてなることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の他の一観点に係る耐震補強建築物は、複数のガイドピン及び複数のスペーサーが固定された面を有する鉄骨部材と、鉄骨部材の前記ガイドピンを挿入する穴が形成された面を有するコンクリートと、鉄骨部材とコンクリートとを接着する接着剤層と、及び接着剤を塗りつけたガイドピンを有することを特徴とする。
【００１２】
また本観点において、限定されるわけではないが、接着剤は、コンクリートと鉄材の接着に最適なエポキシ樹脂接着剤を含むものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
以上、本発明によって、より工期が短く、よりコストのかからない耐震補強方法及び耐震補強建築物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係る耐震補強方法の流れを示す図である。
【図２】本願の接着剤による耐震補強の説明図である。
【図３】伊藤らのアンカーボルトによる耐震補強の説明図である。
【図４】実施形態に係る鉄骨部材の概略を示す図である。
【図５】実施形態に係るコンクリートの概略を示す図である。
【図６】実施形態に係る接合部分の断面の概略を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は多くの異なる形態による実施が可能であり、以下に示す実施形態に記載された例示にのみ限定されるわけではない。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る耐震補強方法（以下「本方法」という。）の流れを示す概略図である。本図で示すように、本方法は、（１）複数のガイドピン及び複数のスペーサーが固定された面を有する鉄骨部材の当該面に接着剤を塗布し、（２）予め鉄骨部材のガイドピンが挿入可能となる穴が形成された面を有するコンクリートに、予め接着剤を塗りつけたガイドピンを挿入しつつ押し当て、コンクリートと前記鉄骨部材を接合する。
【００１７】
図２は、本方法の接着剤による耐震補強方法の説明図であり、図３は、上記非特許文献１において示されるアンカーボルトによる耐震補強の説明図である。
【００１８】
また図４は、本方法において用いる鉄骨部材１の概略を示す図である。鉄骨部材１は、文字通り鉄を含む部材であり、耐震補強の機能を担う重要な部材である。本図で示すとおり、本鉄骨部材１には面１１が形成されており、複数の位置決め用ガイドピン１２と、接着剤層が一定の厚さに保てるよう複数のスペーサー１３が固定されている。
【００１９】
本実施形態において、鉄骨部材１の形状は、面を有している限りにおいて限定されるわけではないが、面を有する柱状であることはこのましい一例である。長さや太さについては、耐震補強の程度に応じて適宜可能であり限定されない。
【００２０】
ここでガイドピン１２は、鉄骨部材１を設置する位置を決めるために用いられるものであって、上記機能を有する限りにおいて限定されるわけではないが、短い棒状鉄片を溶接する方法が望ましい。
【００２１】
また本実施形態においてガイドピンが鉄を含む部材である場合、接着剤による接着であってもよいが、固定する方法に溶接を採用することが確実性の観点から好ましい。
【００２２】
また、ガイドピンの位置は上記機能を発揮できる限り限定されるわけではないが、例えば面が四角形状である場合、その四隅近傍に設けられていることが好ましい。
【００２３】
また本実施形態において、スペーサー１３は、鉄骨部材１をコンクリートの面に平行に設置するとともに接着剤層の厚さ調整のために設けられるものである。スペーサー１３の部材はこの機能を発揮できる限りにおいて限定されるわけではないが、鉄で構成されていることが好ましい。
【００２４】
また本実施形態において、スペーサー１３が鉄を含む部材である場合、接着剤による接着であってもよいが、固定する方法に溶接を採用することが確実性の観点から好ましい。
【００２５】
ここでスペーサー１３の形状は限定されるわけではないが、四角形状の鉄板であることが好ましい。
【００２６】
また、巾の狭いスペーサー１３を配置する位置としては、特に限定されるわけではないが、鉄骨部材の面の側辺近傍に配置しておくことが好ましい。このようにすることで、スペーサー内部に接着剤をクシ目鏝で塗布するスペースを特定し、またその面積を十分に確保することができる。
【００２７】
また本方法では接着剤を使用する。接着剤としては、鉄部材とコンクリート部材とを強固に接着させることができる限りにおいて限定されるわけではないが、エポキシ樹脂と硬化剤とを混合して硬化させるエポキシ樹脂接着剤であることが好ましい。硬化剤の種類と量によって接着剤の硬化時間を自由に変えることが出来る。気温にもよるが１日以上の硬化時間に出来る。
【００２８】
接着剤を塗布する作業は、特に限定されないがいわゆるクシ目コテを使用して塗布することが好ましい。クシ目を使用することで、厚みを一定に出来る。例えば３ｍｍクシ目を塗布面に対して直角にすれば約１．２ｋｇ／ｍ２、６０度に寝かせれば約１．６ｋｇ／ｍ２になる。
【００２９】
また、本実施形態において、コンクリート２は、面２１を有するものであって、補強対象となる建築物の一部であり、より具体的には柱である。図５にコンクリート２の概略を示す。
【００３０】
コンクリートにあける穴は限定されているわけではないが、ガイドピン１２より少し径が大きくガイドピンの長さよりも深い穴である。穴のあけ方は特に限定されないが、ドリルなどの掘削機械で開けておくことが簡便で好ましい。
【００３１】
次に、本方法では、コンクリート２に鉄骨部材１のガイドピン１２に予め接着剤を塗りつけたものを挿入しつつ押し当てる。この結果、コンクリートと前記鉄骨部材を接着することができる。この場合の断面のイメージ図を図６に示しておく。四隅のガイドピン（鉄骨の位置決め）の他に四隅にアンカーボルト又はネジを設け、いっぱい押し込むとスペーサーの厚さ迄で止まり接着剤の厚さを一定且つ固定出来る。
【００３２】
ＪＩＳ  Ａ−５５４８陶磁器質タイル用接着剤の６．３．３接着強さ試験方法に則って測定した結果は
４０×４０角陶器質タイル−接着剤−下地モルタル板
４０×４０角３．２ｍｍ鉄板  −接着剤−下地モルタル板
の接着強さは夫々２３５Ｎ／ｃｍ２、２３１Ｎ／ｃｍ２で、（ＪＩＳ規格は５８．８Ｎ／ｃｍ２以上）いずれも下地モルタル板破断である。
接着剤の接着強さは下地モルタル板の強度よりずっと大きいことが分かる。
【００３３】
本方法では接着剤を塗布するだけであって、１箇処あたり千本を越えるアンカーボルトの打ち込みに必要な時間及び費用がかからない。特に、接着剤にエポキシ樹脂を用いる場合、エポキシ樹脂は鉄とコンクリートの接着強度が極めて高く、アンカーボルトによる接着と遜色が無くむしろその能力を凌駕するものである。以上、本実施形態によって、より工期が短く、よりコストのかからない耐震補強方法及び耐震補強建築物を提供することができる。
【００３４】
なお、本方法によってコンクリートと鉄骨部材を固定した後は、他に用意した鉄骨部材を接合し、所望の形状のフレームとして完成させることができる。地震ではフレームの一部が損傷し、旧ＲＣ構造物は壊れない。
【実施例】
【００３５】
ここで、実際に上記耐震補強方法を実施し、その効果を確認した。
【００３６】
５００ｍｍ×５００ｍｍ×２ｍのコンクリートの柱２と３００ｍｍ×３００ｍｍ×１５ｍｍ×２ｍのＨ型鋼１を準備した。
【００３７】
Ｈ型鋼の一方の面の四隅にガイドピン１２として４本  ２０ｍｍφ長さ１００ｍｍの丸棒を溶接し、Ｈ型鋼の面の長辺にそって長さ５０ｍｍ×巾１０ｍｍ×厚さ３．２ｍｍの鉄板をスペーサー１３として片辺５ケづつ、合計１０ケ溶接して固定した。ガイドピンの近くに後述のネジ用の穴１４を４ケ処あけておく。
【００３８】
一方、コンクリートには、ガイドピンに対応する位置にドリルにて２３ｍｍφ深さ１０５ｍｍの穴２２をあけた。
【００３９】
エポキシ樹脂接着剤１５は主剤と硬化剤の二液を使用前に混合して使用する。主剤はエポキシ樹脂、反応性希釈剤、充填材を混合したもの、硬化剤はポリアミドアミン、脂肪族アミド、ポリアミド、三級アミン、硬化促進剤、可塑剤、充填材を混合したものである。硬化剤の種類及び量により任意に硬化時間を変えることが出来る。又気温が高い程硬化は早くなる。硬化時間１日以上にすれば作業時間が長く取れて便利である。
【００４０】
Ｈ型鋼のスペーサーとスペーサーの間の面１１の上に３ｍｍクシ目鏝を用いて前記エポキシ樹脂接着剤１５を１、２ｋｇ／ｍ２の塗布量になるよう塗り広げる。ガイドピンにも接着剤を塗りつける。
【００４１】
位置決め用のガイドピン１２をコンクリートの穴２２に押し込みＨ型鋼をコンクリート柱に接合する。接着剤層の厚さを３、２ｍｍに確保するためネジ穴１４に長さ２５ｍｍのネジ１６（Ｈ型鋼の厚さ１５ｍｍ＋スペーサーの厚み３、２ｍｍ＝１８、２ｍｍ以上は必要）を締め込んで接着剤層の厚さ３、２ｍｍを確保すると同時に固定する。
【００４２】
比較例として上記コンクリート柱とＨ型鋼を１３ｍｍφ有効長１５６ｍｍのアンカーボルト１７  ２０本で接合した場合は必要な耐力の３〜４倍は出ることを前述の伊藤らの報告に記載されている。
【００４３】
エポキシ樹脂接着剤による接合方法の場合も必要な耐力を充分確保出来、実用に耐えうる。且つ作業時間、費用が大幅に削減出来る。
【００４４】
本発明は、耐震補強方法及び耐震補強建築物として産業上の利用可能性がある。
【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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