(57)【要約】【課題】メッシュ筋等を配筋せずに枠部材と既存柱梁との接合部における割裂等を防止することで耐震補強効果を保持する。また、施工内容を簡易化し施工性向上及び工期短縮を図る。【解決手段】枠部材３の内側に補強部材が取り付けられた耐震補強枠を既存の柱梁で形成された被補強開口部１の面内に組み入れる既存建物の耐震補強工法において、予め枠部材３の外周面に複数のスタッド６を取り付けておき、スタッド６に対向する面に欠込み部７を有するコッター８を被補強開口部１の枠取付面５に接合し、コッター８と外周面との間に接合材９を充填する。また、予め枠部材の外周部に複数の孔をあけ、孔に対向する被補強開口部の枠取付面にアンカーボルトを打ち込み、アンカーボルトの一端部を柱梁内に定着し、枠取付面から突出したアンカーボルトを孔の中に挿通し、アンカーボルトの他端部にナットを取り付け、枠部材の外周面と枠取付面との間に接合材を充填する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠部材の内側に補強部材が取り付けられた耐震補強枠を、既存建築物の隣り合う柱と上下の梁とによって形成された被補強開口部の面内に組み入れる既存建物の耐震補強工法において、
予め前記枠部材の外周面に間隔をあけて複数のスタッドを垂直に取り付けておき、該スタッドに対向する面に欠込み部を有するコッターを前記枠部材の外周面に対向する前記被補強開口部の枠取付面に接合し、該コッターと前記外周面との間に接合材を充填することを特徴とする既存建物の耐震補強工法。
【請求項２】
枠部材の内側に補強部材が取り付けられた耐震補強枠を、既存建築物の隣り合う柱と上下の梁とによって形成された被補強開口部の面内に組み入れられた既存建物の耐震補強構造において、
前記枠部材の外周面に対向する前記被補強開口部の枠取付面には前記外周面に対向する面に欠込み部を有するコッターが接合され、前記欠込み部に対向する前記外周面にはスタッドが前記外周面に垂直に付設され、前記コッターと前記外周面との間には接合材が介在されていることを特徴とする既存建物の耐震補強構造。
【請求項３】
枠部材の内側に補強部材が取り付けられた耐震補強枠を、既存建築物の隣り合う柱と上下の梁とによって形成された被補強開口部の面内に組み入れる既存建物の耐震補強工法において、
予め前記枠部材の外周部に間隔をあけて複数の孔をあけておき、該孔に対向する前記被補強開口部の枠取付面にアンカーボルトを打ち込み、該アンカーボルトの一端部を前記柱内または前記梁内に定着し、前記枠取付面から突出した前記アンカーボルトを前記孔の中に挿通し、前記アンカーボルトの他端部にナットを取り付け、前記枠部材の外周面と前記枠取付面との間に接合材を充填することを特徴とする既存建物の耐震補強工法。
【請求項４】
枠部材の内側に補強部材が取り付けられた耐震補強枠を、既存建築物の隣り合う柱と上下の梁とによって形成された被補強開口部の面内に組み入れられた既存建物の耐震補強構造において、
前記柱内または前記梁内にはアンカーボルトの一端部が定着され、前記枠部材の外周面と該外周面に対向する前記被補強開口部の枠取付面との間には接合材が介在され、前記枠部材の外周部には複数の孔が間隔をあけて設けられ、該孔には前記枠取付面から突出した前記アンカーボルトが挿通され、該アンカーボルトの他端部にはナットが取り付けられていることを特徴とする既存建物の耐震補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既存建物の耐震性能を向上させる既存建物の耐震補強工法および耐震補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、既存建築物の耐震補強を行う場合、制震ブレース等の補強部材を増設する工法が採用されている。これは、既存建築物の隣り合う２本の柱とこの２本の柱に架けられた上下の梁とで構成される被補強開口部の面内に、被補強開口部の内法寸法に合わせた枠部材とこの枠部材の内側に設けられた補強部材とで構成される耐震補強枠を組み入れる工法である。この工法は、被補強開口部の枠取付面にアンカーボルトを打ち込み、枠取付面に対向する枠部材の外周面にスタッドを設け、アンカーボルトやスタッドの周りに枠部材と既存の柱梁との接合部におけるひび割れや割裂を防止するスパイラル筋やメッシュ筋等を配筋し、枠部材の外周面と被補強開口部の枠取付面との間に無収縮モルタルを充填する工法である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１８８７７号公報  （第２−３頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の工法によれば、枠部材の外周面と被補強開口部の枠取付面との間は非常に狭いため、スパイラル筋やメッシュ筋等の配筋は困難であり施工性が悪く時間がかかる。また、スパイラル筋やメッシュ筋の配筋には、多くの材料費および施工費が必要であるため、本工事には多くの工事費用がかかる。
【０００５】
本発明は上記した従来の問題を考慮されたものであり、スパイラル筋やメッシュ筋等を配筋せずに枠部材と既存の柱梁との接合部におけるひび割れや割裂を防止することで、耐震補強の効果を保持する。また、施工内容を簡易化し工事の施工性を向上させ、工期の短縮を図るとともに工事費用の軽減を図ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、枠部材の内側に補強部材が取り付けられた耐震補強枠を、既存建築物の隣り合う柱と上下の梁とによって形成された被補強開口部の面内に組み入れる既存建物の耐震補強工法において、予め前記枠部材の外周面に間隔をあけて複数のスタッドを垂直に取り付けておき、該スタッドに対向する面に欠込み部を有するコッターを前記枠部材の外周面に対向する前記被補強開口部の枠取付面に接合し、該コッターと前記外周面との間に接合材を充填することを特徴としている。
【０００７】
請求項２記載の発明は、枠部材の内側に補強部材が取り付けられた耐震補強枠を、既存建築物の隣り合う柱と上下の梁とによって形成された被補強開口部の面内に組み入れられた既存建物の耐震補強構造において、前記枠部材の外周面に対向する前記被補強開口部の枠取付面には前記外周面に対向する面に欠込み部を有するコッターが接合され、前記欠込み部に対向する前記外周面にはスタッドが前記外周面に垂直に付設され、前記コッターと前記外周面との間には接合材が介在されていることを特徴としている。
【０００８】
このような特徴により、コッターを被補強開口部の枠取付面に接合させるため、コッターと外周面との間に介在されている接合材により形成される接合部におけるひび割れや割裂は防止される。また、既存の柱梁にアンカーボルトを打ち込む必要がないため、既存建物の鉄筋や内蔵鉄骨を損傷する恐れはないとともに、アンカーボルト打ち込み費用はかからず、アンカーボルト打ち込みに伴う騒音や振動は発生しない。
【０００９】
請求項３記載の発明は、枠部材の内側に補強部材が取り付けられた耐震補強枠を、既存建築物の隣り合う柱と上下の梁とによって形成された被補強開口部の面内に組み入れる既存建物の耐震補強工法において、予め前記枠部材の外周部に間隔をあけて複数の孔をあけておき、該孔に対向する前記被補強開口部の枠取付面にアンカーボルトを打ち込み、該アンカーボルトの一端部を前記柱内または前記梁内に定着し、前記枠取付面から突出した前記アンカーボルトを前記孔の中に挿通し、前記アンカーボルトの他端部にナットを取り付け、前記枠部材の外周面と前記枠取付面との間に接合材を充填することを特徴としている。
【００１０】
請求項４記載の発明は、枠部材の内側に補強部材が取り付けられた耐震補強枠を、既存建築物の隣り合う柱と上下の梁とによって形成された被補強開口部の面内に組み入れられた既存建物の耐震補強構造において、前記柱内または前記梁内にはアンカーボルトの一端部が定着され、前記枠部材の外周面と該外周面に対向する前記被補強開口部の枠取付面との間には接合材が介在され、前記枠部材の外周部には複数の孔が間隔をあけて設けられ、該孔には前記枠取付面から突出した前記アンカーボルトが挿通され、該アンカーボルトの他端部にはナットが取り付けられていることを特徴としている。
【００１１】
このような特徴により、枠部材は既存の柱梁に直接ボルト固定されるため、地震時における既存の柱梁と枠部材とのずれは防止され、接合部におけるひび割れや割裂は防止される。また、枠部材と枠取付面との間は狭くなるため、接合材を充填する際の型枠が不要になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る既存建物の耐震補強工法および耐震補強構造の第１、第２の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、既存のラーメン構造による鉄筋コンクリート造建築物の耐震性能を向上させるための耐震補強方法および耐震補強構造である。
【００１３】
〈第１の実施の形態〉
本発明に係る既存建物の耐震補強工法および耐震補強構造の第１の実施の形態について説明する。
【００１４】
図１に示すように、被補強開口部１は、既存建築物の隣り合う柱１ａと、柱１ａに架けられている上下の梁１ｂとを備える鉄筋コンクリート造の躯体である。被補強開口部１の面内には、枠部材３と補強部材の一つであるブレース部材４とから構成されている耐震補強枠２が組み入れられている。
【００１５】
図１、図２に示すように、枠部材３は、被補強開口部１の面内に設けられた枠取付面５に沿って四角形状に組まれ、枠取付面５との間に被補強開口部１の面内に耐震補強枠２を組み入れる作業の施工性を留意した大きさの隙間をあけて設置されている。枠部材３は、ウェブ３ａとフランジ３ｂとから構成されているＨ型鋼からなる部材であり、ウェブ３ａが枠取付面５に平行するように配置されている。ウェブ３ａには、複数のスタッド６が間隔をあけて枠取付面５の方向に垂直に付設されている。
【００１６】
図２に示すように、被補強開口部１の面内に設けられた枠取付面５には、枠部材３に付設されたスタッド６に対向する箇所に欠込み部７を有するコッター８が図示せぬ接着剤を介して接合されている。コッター８は、断面形状が逆Ｔ字形でありフラットな底面が枠取付面５に接合されている複数のコッターブロック８ａを連続的に並べることで形成されている。
【００１７】
枠部材３のウェブ３ａとコッター８との間には、接合材９が介在している。接合材９は、無収縮モルタルからなるものであり、スタッド６と一体に打設されるとともに、ウェブ３ａおよびコッター８にそれぞれ密着した状態で固化されている。
【００１８】
一方、図１に示すように、ブレース部材４は、枠部材３の内側に斜めに取り付けられた鋼製部材であり、例えば、Ｈ型鋼からなる部材である。ブレース部材４は、枠部材３の下底両隅から枠部材３の上底中央部にそれぞれ斜めに配置され固定されている。また、ブレース部材４が取り付けられている枠部材３の下底両隅と上底中央部および上底両隅には、Ｈ型鋼の座屈防止のためのスチフナー１７がそれぞれ設けられている。
【００１９】
次に、上記した構成からなる既存建築物の耐震補強構造の施工方法について説明する。
【００２０】
図２に示すように、まず、枠部材３のウェブ３ａの所定位置に一定間隔をあけて複数のスタッド６を垂直に溶接するとともに、被補強開口部１の枠取付面５に複数のコッターブロック８ａを接着材により連続的に接合し、欠込み部７を有するコッター８を形成する。
【００２１】
次に、図１に示すように、枠部材３を被補強開口部１の枠取付面５に沿って組み入れるとともに、ブレース部材４を枠部材３の下底両隅から枠部材３の上底中央部にそれぞれ斜めに配置して固定する。むろん、ブレース部材４と枠部材３とをあらかじめ一体化した耐震補強枠２を組み入れても良い。このとき、枠部材３は、枠取付面５との間に一定の隙間を設けるように組み入れる。
【００２２】
次に、枠取付面５と枠部材３のフランジ３ａとの間の隙間の側面を図示せぬ型枠で塞ぎ、枠取付面５と枠部材３と図示せぬ型枠とで囲まれた空間を液密にするとともに、図示せぬ型枠には凝固前の接合材９を流し込む図示せぬ注入口を設ける。この図示せぬ注入口から、流動性に優れている接合材９を枠取付面５とウェブ３ａとの間の隙間へ空洞ができないように満遍無く充填する。接合材９に使用される無収縮モルタルは、時間の経過とともに収縮しないまま固化する。接合材９を充填した後、所定の養生期間をおいて接合材９を固化させて、接合材９が所定の強度を発現した後に図示せぬ型枠の脱型を行う。
【００２３】
上記した構成により、コッター８が被補強開口部１の枠取付面５に接合するため、コッター８とウェブ３ａとの間に介在されている固化した接合材９においてひび割れや割裂は防止される。これによって、既存建物の被補強開口部１の面内に耐震補強枠２を組み入れて補強する耐震補強の効果を保持することができる。また、コッター８は接着剤によって枠取付面５に接合するため、簡単に取り付けられる。これによって、作業の簡易化が図れるとともに作業時間の短縮が図れる。さらに、既存の柱１ａおよび梁１ｂにアンカーボルトを打ち込む必要がないため、既存建物の鉄筋や内蔵鉄骨を損傷する恐れはないとともに、アンカーボルト打ち込み費用はかからず、アンカーボルト打ち込みに伴う騒音や振動は発生しない。これによって、工事費用の軽減が図れるとともに、近隣環境に与える影響は軽減されて既存建物を使用しながら施工ができる。
【００２４】
〈第２の実施の形態〉
本発明に係る既存建物の耐震補強工法および耐震補強構造の第２の実施の形態について説明する。なお、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２５】
図３に示すように、被補強開口部１の面内には、枠部材１０と補強部材の一つであるブレース部材４とから構成されている耐震補強枠１１が組み入れられている。枠部材１０は、被補強開口部１の面内に設けられた枠取付面５に沿って四角形状に組まれている。図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、枠部材１０は、枠取付面５に平行するように配置され、枠取付面５との間に２０ｍｍ程度の隙間をあけて設置されている。枠部材１０は、耐震補強をする上での所定の強度を有する平鋼からなるものである。枠部材１０には、一定間隔をあけて複数の孔１２が枠部材１０の軸方向に二列設けられている。なお、枠部材１０は複数の平鋼が連結されて構成されている。
【００２６】
枠部材１０に設けられている複数の孔１２には、アンカーボルト１３が挿通されている。アンカーボルト１３の一端部は既存の柱１ａ梁１ｂ内に所定の深さまで定着されており、他端部には二つのナット１４が取り付けられている。枠取付面５に対向する枠部材１０の面の反対面とナット１４の間にはワッシャ−１５が介装されている。枠部材１０と枠取付面５との間、及び枠部材１０に設けられている孔１２とアンカーボルト１３との隙間には、接合材１６がそれぞれ介在されている。接合材１６は、流動性、接着力に優れているエポキシ樹脂接着剤が使用されている。
【００２７】
次に、上記した構成からなる既存建築物の耐震補強構造の施工方法について説明する。
【００２８】
図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、まず、補強開口部１の面内に設けられた枠取付面５に複数のアンカーボルト１３を一定間隔で軸方向に二列打ち込み、アンカーボルト１３の一端部を既存の柱１ａ梁１ｂ内に定着させる。次に、図３に示すように、枠部材１０にあけられた孔１２の中にアンカーボルト１３の他端部を挿通し、枠部材１０を被補強開口部１の枠取付面５に沿って組み入れる。なお、枠部材１０は、複数の平鋼部材をそれぞれ枠取付面５に配置し、それぞれの平鋼部材を連結して組み立てる。また、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、予め枠部材１０に一定間隔をあけて複数の孔１２を枠部材１０の軸方向に二列あけておく。このとき、施工誤差を想定してアンカーボルト１３の径よりも１０ｍｍ程度大きな径の孔１２をあける。
【００２９】
次に、枠部材１０にあけられた孔１２とアンカーボルト１３との隙間から接合材１６を注入し、枠部材１０と枠取付面５との間に満遍無く接合材１６を充填するとともに、孔１２とアンカーボルト１３との隙間に接合材１６を充填する。次に、アンカーボルト１３にワッシャ−１５を及びナット１４を取り付けて、ナット１４を締め付けることで枠部材１０を被補強開口部１に固定する。
【００３０】
上記した構成により、枠部材１０は既存の柱１ａ梁１ｂに定着しているアンカーボルト１３にナットで固定されるため、地震時における既存の柱１ａ梁１ｂと枠部材１０とのずれは防止される。これによって、地震時におけるブレース４の制震効果は保持され、既存建築物の耐震性能は向上する。また、枠部材１０は既存の柱１ａ梁１ｂに直接接合されるため、枠部材１０と枠取付面５との隙間は２０ｍｍ程度となるとともに、枠部材１０には平鋼が使用されるため、耐震補強枠２の内側の開口は大きくなる。これによって、開口などを設ける場合に、開口の有効面積が大きくとることができる。また、枠部材１０と枠取付面５との隙間は２０ｍｍ程度となるため、接合材１６を充填する際の型枠は不要になる。これによって、型枠工事は省略され、工期の短縮および工事費用の軽減を図ることができる。
【００３１】
以上、本発明に係る既存建物の耐震補強方法の第１、第２の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限り適宜応用可能である。例えば、本実施の形態では、複数のコッターブロック８ａを並べることでコッター８を形成しているが、無論、予め複数のコッターブロック８ａを接合して形成されたコッター８を使用してもよく、また複数の欠込み部を有する形状に形成されたコッター８を使用してもよい。
【００３２】
また、第１、第２の実施の形態では、補強部材としてブレース部材４を使用しているが、ブレース部材４に代えて、地震時の振動応答を低減させるために被補強開口部１の面内に配置される制震ダンパー（特開２０００−２１３２０１号公報）や、粘弾性体と鋼板とが積層されてなるブレース状のダンパーや、粘性系制震壁（特開２０００−７３６１２号公報）等を適宜使用してもよい。
【００３３】
また、第１の実施の形態では、枠部材３と被補強開口部１との間にあけられた隙間に介装する接合材９に無収縮モルタルを使用しているが、材料費が安価な普通モルタルやコンクリート等を使用してもよい。また、第２の実施の形態では、接合材１６としてエポキシ樹脂接着剤を使用しているが、合成ゴム接着剤や酢酸ビニール樹脂接着剤などを使用してもよい。本発明は、枠部材１０と枠取付面５との隙間の大きさなどに合わせえて種々の接合材９、１６に変更可能である。
【００３４】
また、第２の実施の形態では、予め分割された枠部材１０を使用してアンカーボルト１３を打ち込んだ後に枠部材１０を配置しているが、枠部材１０を配置した後に枠部材１０に設けられた孔１２からアンカーボルト１３を打ち込む方法でも良い。また、四角状に組まれる枠部材１０の上下辺、或いは両側辺のうち一方については、アンカーボルト１３を打ち込んだ後に枠部材１０を配置し、他方については、枠部材１０を配置した後に枠部材１０に設けられた孔１２からアンカーボルト１３を打ち込む方法でも良い。
【００３５】
また、第１、第２の実施の形態では、既存のラーメン構造による鉄筋コンクリート造建築物の被補強開口部１における耐震補強方法について説明したが、鉄骨鉄筋コンクリート造建築物の被補強開口部１に適用してもよい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、コッターを被補強開口部の枠取付面に接合させるため、スパイラル筋やメッシュ筋等を配筋せずに枠部材と既存の柱梁との接合部におけるひび割れや割裂を防止される。これによって、被補強開口部における耐震補強枠の耐震補強の効果を保持することができる。また、アンカーボルトの打ち込みが不要にすることで施工内容を簡易化し工事の施工性を向上させ、工期の短縮を図るとともに工事費用の軽減を図ることができる。また、枠部材を直接既存の柱梁にボルト固定することで、地震時における既存の柱梁と枠部材とのずれは防止され、接合部におけるひび割れや割裂は防止される。これによって、被補強開口部における耐震補強枠の耐震補強の効果を保持することができる。また、枠部材は既存の柱梁に直接ボルト固定されることで枠部材と枠取付面との隙間は狭くなるため、接合材を充填する際の型枠は不要になる。これによって、型枠工事を省略でき、工期の短縮を図るとともに工事費用の軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明する正面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ断面における部分断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を説明する正面図である。
【図４】（ａ）は図３に示すＢ−Ｂ断面における部分断面図である。（ｂ）は図３に示すＣ−Ｃ断面における部分断面図である。
【符号の説明】
１    被補強開口部
１ａ  柱
１ｂ  梁
２、１１  耐震補強枠
３、１０  枠部材
４    ブレース部材（補強部材）
５    枠取付面
６    スタッド
７    欠込み部
８    コッター
９、１６  接合材
１２  孔
１３  アンカーボルト
１４  ナット
【図１】
2004156395.tif 000003
【図２】
2004156395.tif 000004
【図３】
2004156395.tif 000005
【図４】
2004156395.tif 000006