(57)【要約】【課題】既設の鉄筋コンクリートからなる柱や梁等の構造体を簡単な施工で効率的に補強できる装置を提供する。【解決手段】既設鉄筋コンクリート柱１（構造体）を複数の補強板１１で囲む。その外側を複数の棒部材２０で囲む。柱１の角には押当て部材３０を配し、この押当て部材３０によって、２つの棒部材２０の端部を引張り状態で連結する。この引張り力によって押当て部材３０を補強板１１に押し当て、ひいては補強板１１を柱１に押し当てて拘束する。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設鉄筋コンクリート構造体を囲む複数の補強板と、これら補強板を上記構造体に拘束する板拘束装置とを備え、この板拘束装置が、上記構造体の周りの補強板を囲む複数の棒部材と、隣り合う２つの棒部材を引張り状態で連結するとともにその引張り力によって上記補強板の外側面に押し当てられ、ひいては補強板を上記構造体の周面に押し当てて拘束する押し当て部材とを有していることを特徴とする既設鉄筋コンクリート構造体の補強構造。
【請求項２】
上記押当て部材が、上記補強板に当てられる本体部と、この本体部の上記囲み方向に沿う両端部に設けられた定着部とを有し、この定着部に上記棒部材の端部がボルト締めにより引張られた状態で連結されていることを特徴とする請求項１に記載の既設鉄筋コンクリート構造体の補強構造。
【請求項３】
上記押当て部材が、上記囲み方向に隣り合う補強板の端部間に跨っていることを特徴とする請求項１又は２に記載の既設鉄筋コンクリート構造体の補強構造。
【請求項４】
上記構造体が角柱形状をなしており、上記補強板とその外側の棒部材とが、上記構造体の側面ごとに配され、上記押当て部材が、上記構造体の２つの側面で作る角と同角に折れてこれら２つの側面の補強板間に跨っていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の既設鉄筋コンクリート構造体の補強構造。
【請求項５】
上記構造体が柱であり、この柱に鉄筋コンクリートの壁が一体に連なっており、この壁に貫通孔が形成され、この貫通孔に上記棒部材が通されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の既設鉄筋コンクリート構造体の補強構造。
【請求項６】
上記構造体が梁であり、この梁に鉄筋コンクリートの床スラブが一体に連なっており、この床スラブに貫通孔が形成され、この貫通孔に上記棒部材が通されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の既設鉄筋コンクリート構造体の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、既設の鉄筋コンクリート製の柱や梁等の構造体を補強して耐震性等を向上させる構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既設の鉄筋コンクリート柱の耐震補強工法として、柱を鋼板で巻き立て、柱周方向に隣り合う鋼板の端部どうしを溶接するとともに、これら鋼板と柱との間に無収縮モルタル等のグラウト剤を充填することが行なわれている。柱に繊維シートを巻き付けて樹脂（接着剤）で固定する手段も知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
鋼板巻立工法では、溶接やグラウト剤の充填等の作業が煩雑であるだけでなく、鋼板の厚さをグラウトの圧力に耐えるために大きくしなければならず重量が大きくなり、設置作業も大変で時間がかかりコスト高であるという問題があった。繊維シート巻付工法でも、シートを幾重にも巻いたり樹脂を塗布したりしなければならず繁雑であった。また、何れの工法でも、壁が一体に付いている柱や、床スラブと一体の梁には、適用不能であった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、柱や梁等の既設鉄筋コンクリート構造体を簡単な施工で効率的に補強でき、スラブと一体の構造体にも適用可能な補強構造を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る補強構造は、柱や梁等の既設鉄筋コンクリート構造体を囲む複数の補強板と、これら補強板を上記構造体に拘束する板拘束装置とを備え、この板拘束装置が、上記構造体の周りの補強板を囲む複数の棒部材と、隣り合う２つの棒部材を引張り状態で連結するとともにその引張り力によって上記補強板の外側面に押し当てられ、ひいては補強板を上記構造体の周面に押し当てて拘束する押し当て部材とを有していることを特徴とする。これによって、溶接やグラウト剤の注入作業をしなくても補強板を構造体に簡単に拘束することができる。しかも、拘束装置で補強板を構造体に押し当てることにより、コンクリートを締め付けて強度を増大させることができる。これによって、簡単な施工で効率的に構造体を補強できる。また、補強板は、グラウト剤による内圧に耐える必要がないので、薄肉にすることができ、ひいては軽量になって施工の一層の容易化を図ることができる。
【０００５】
ここで、上記押当て部材が、上記補強板に当てられる本体部と、この本体部の上記囲み方向に沿う両端部に設けられた定着部とを有し、この定着部に上記棒部材の端部がボルト締めにより引張られた状態で連結されていることが望ましい。これによって、簡単な構成で確実に引張り力を付与できる。棒部材の端部に雄ネジを形成することによりボルトとし、これにナットを螺合してもよく、棒部材の端部にナット部材を固定し、これにボルトを螺合してもよい。
【０００６】
上記押当て部材が、上記囲み方向に隣り合う補強板の端部間に跨っていることが望ましい。これによって、１つの押当て部材で２つの補強板を押え付けることができるとともに、各補強板の両端部を押当て部材で押え付けて拘束することができる。
【０００７】
上記構造体が柱であり、この柱に鉄筋コンクリートの壁が一体に連なっている場合には、この壁に貫通孔を形成し、この貫通孔に上記棒部材を通すことが望ましい。また、上記構造体が梁であり、この梁に鉄筋コンクリートの床スラブが一体に連なっている場合には、この床スラブに貫通孔を形成し、この貫通孔に上記棒部材を通すことが望ましい。これによって、壁付きの柱や、床スラブ付きの梁にも、当該補強構造を適用することができる。これら壁付き柱や床スラブ付き梁では、壁や床スラブを挟んで両側に補強板を配置し、上記壁や床スラブを貫通する棒部材を上記両側の補強板間に跨らせるようにしてもよい。壁や床スラブと柱や梁の一側面どうしが面一になっている場合には、壁や床スラブを貫通する棒部材の一端部を、上記面一になった一側面に定着させてもよい。この面一の一側面には、補強板を設けないことにしてもよい。このように、壁や床スラブと一体の構造体では、その一部を補強板で囲むことになる。
【０００８】
上記柱が角柱形状である場合には、上記棒部材が、上記構造体の側面ごとに配され、上記押当て部材が、上記構造体の角ごとに配されて当該角と同角に折れているのが望ましい。これによって、施工を一層容易に行なうことができる。補強板は、構造体の側面ごとに配されていてもよく、構造体の角ごとに配されて当該角と同角に折れていてもよい。補強板が構造体の側面ごとに配されている場合には、押当て部材は、構造体の２つの側面の補強板間に跨ることになる。この場合、さらに、各補強板の一端部を構造体の角と同角に折曲して、隣りの補強板の外側面に重ね、その外側に押当て部材を被せることにしてもよい。これによって、補強板を構造体に一層確実に拘束することができる。補強板が構造体の角ごとに配される場合には、補強板の両端部が、構造体の側面のほぼ中央に位置されるようにし、これによって、構造体の各側面の中央部において、隣り合う２つの補強板の端部どうしが近接して対峙されるようにするのが望ましい。そして、構造体の側面ごとに配された棒部材の中間部に、上記２つの補強板の端部にそれぞれ当たる当接部を設け、上記引張りに伴って上記当接部が補強板の端部を構造体の側面へ押し付けるようにするのが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１及び図２は、本発明の第１実施形態を示し、四角柱形状の既設鉄筋コンクリート柱１（構造体）の周囲に柱補強構造１０が構築されている。柱補強構造１０は、柱１の４つの側面にそれぞれ直接当接された平らな鋼製の補強板１１と、全体として環状をなして、上記補強板１１を取り囲む補強板拘束装置１２とを備えている。各補強板１１は、柱１に沿って上下に長く延びている。補強板１１の幅は、添えられるべき柱１の側面の幅とほぼ同じになっている。これによって、柱１の全周が補強板１１で取り囲まれている。なお、地震時には柱１の上下端部で応力を受けやすいので、柱１の上側と下側にだけ補強構造１０を設置することにしてもよい。
【００１０】
拘束装置１２は、柱１の高さ方向に離れて複数配されている。各拘束装置１２は、４つの押当て部材３０と４つのタイロッド（棒部材）２０を備えている。４つの押当て部材３０は、柱１の４つの角にそれぞれ配置されている。これら押当て部材３０は、鋼材により出来ており、直角に折れてＬ字状をなす本体部３１と、この本体部３１の各片の端部から直角に突出するように設けられた一対の定着部３２とを有している。そして、Ｌ字状の本体部３１が、柱１の角を挟んで隣り合う２つの補強板１１の端部間に跨り、これら補強板１１の外側面に当てられている。なお、押当て部材３０には、補強用のリブや鍔を設けてもよい。
【００１１】
４つのタイロッド２０は、柱１の４つの側面にそれぞれ配されている。これらタイロッド２０は、直線状に延びる異形鋼棒で構成されている。図３及び図４に示すように、タイロッド２０の両端部には、それと同軸をなす鋼製のスリーブ（ナット部材）２１が圧着により連なっている。スリーブ２１の内周面には、雌ネジ２１ａが形成されている。図１及び図２に示すように、タイロッド２０とその両端のスリーブ２１とを合わせた全体の長さは、補強板１１の幅より短くなっている。
【００１２】
各タイロッド２０は、補強板１１の外側面に沿うように水平に延び、該補強板１１の両端部の（柱１の２つの角の）押当て部材３０どうしの間に架け渡されている。この状態で、タイロッド２０の両端部のスリーブ２１が、押当て部材３０の定着部３２に近接して対峙されている。そして、定着部３２に形成された挿通孔３２ａにボルト２２が通され、このボルト２２がスリーブ２１の雌ネジ２１ａに強くねじ込まれている。これによって、タイロッド２０に引張り力が付与されている。この引張り力によって、タイロッド２０の両端の押当て部材３０どうしが互いに接近する方向に付勢されている。ひいては、４つの押当て部材３０どうしが、互いに接近する方向に付勢され、これにより、補強板１１を柱１に押し当てている。このようにして、補強板１１が拘束装置１２によって柱１に拘束されている。この結果、柱１が締め付けられ、耐震性が高められている。発明者の実験によれば、耐剪断破壊の最大荷重を補強前に対して１．２２倍に高めることができた。
【００１３】
上記の補強構造１０によれば、補強板１１を外側から縛り付けて拘束することができ、補強板１１どうしの溶接等の連結作業を行なう必要がなく、グラウト剤を注入する必要もない。これによって、簡単な施工で効率的に柱１を補強することができ、施工コストを大幅に低廉化できる。また、補強板１１は、外側から縛り付けられるものであり、グラウト剤による内圧に耐える必要がないので、薄肉、軽量にすることができ、施工の一層の容易化を図ることができる。しかも、補強板１１が、面をもって柱１に押し当てられているので、拘束装置１２の締め付け力を柱１に広範囲に伝えることができる。したがって、上下に隣り合う拘束装置１２の間隔を、補強板１１が無いとした場合よりも離すことができる。これによって、拘束装置１２の設置数が少なくて済み、施工を一層効率化できる。
【００１４】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において、既述の実施形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を省略する。
図５は、本発明の第２実施形態に係る柱補強構造１０Ａを示したものである。この実施形態では、各補強板１１の柱周方向に沿う一端部が、直角に折曲されている。この折曲部１１ａが、隣りの側面の補強板１１の外側面に重ねられている。この折曲部１１ａの外側に押当て部材３０が被せられている。この実施形態によれば、補強板１１のずれを防止できるとともに、補強板１１を二重に押え付けることができ、一層確実に拘束することができる。また、補強板１１の設置時に位置決め等がしやすくなり、施工をより一層容易化できる。
【００１５】
本発明の補強構造は、壁付きの柱にも適用できる。すなわち、図６に示すように、本発明の第３実施形態に係る柱補強構造１０Ｂでは、鉄筋コンクリート柱１Ｂの左右の側部に鉄筋コンクリート製の袖壁２が一体に連なっている。袖壁２を挟んで前後両側の柱１Ｂの左右側面には、それぞれ幅狭の補強板１１Ｓが添えられている。各補強板１１Ｓの袖壁２側の端部は、ジベル４０（補強板端部定着部材）によって柱１Ｂに定着されている。補強板１１Ｓの袖壁２とは逆側の端部は、直角に折曲されている。この折曲部１１ａが、柱１Ｂの前後の側面に配された補強板１の外側に重ねられている。さらに、折曲部１１ａの外側に押当て部材３０が被せられている。左右の袖壁２には、それぞれ貫通孔２ａが形成され、この貫通孔２ａにタイロッド２０が通されている。このタイロッド２０は、袖壁２を挟んで前後両側の補強板１１Ｓ間に跨っている。これによって、壁付きの柱１Ｂであっても確実に補強を行うことができる。
【００１６】
図７は、本発明の第４実施形態に係る柱補強構造１０Ｃを示したものである。この実施形態では、既設鉄筋コンクリート柱１Ｃが円柱形状になっている。これに合わせて、補強板１１Ｃは、円弧状に湾曲されて柱１の周面に当てられている。押当て部材３０の本体部３１Ｃは、円弧状に湾曲され、隣り合う補強板１１Ｃの端部間に跨るようにしてこれら補強板１１Ｃの外側面に当てられている。この本体部３１Ｃの幅方向寸法等は、直線状のタイロッド２０が補強板１１Ｃに干渉しないように設定されている。
【００１７】
図８は、引張り手段の変形例に係る実施形態を示したものである。この実施形態では、上記第１実施形態と同様の異形鋼棒からなるタイロッド２０が用いられている。第１実施形態と異なるところは、スリーブ２１に代えて、タイロッド２０の端部をネジ切り加工することにより雄ネジ２０ａが刻設されている点である。この雄ネジ２０ａにダブルナット２３が強くねじ込まれることにより、タイロッド２０に引張り力が付与されている。
【００１８】
図９は、引張り手段の他の変形例に係る実施形態を示したものである。この実施形態では、タイロッド２０Ｘとして、異形鋼棒に代えて、外周に圧延雄ネジ２０ｂを有するネジ鉄筋が用いらている。このタイロッド２０Ｘの端部が、押当て部材３０の定着部３２の挿通孔３２ａに挿通されている。この端部の雄ネジ２０ｂにダブルナット２４が強くねじ込まれることにより、タイロッド２０Ｘに引張り力が付与されている。
【００１９】
本発明は、柱の補強だけでなく、梁の補強にも適用できる。すなわち、図１０は、本発明を鉄筋コンクリート梁３に適用した補強構造１０Ｄを示したものである。梁３は、図１０において紙面と直交する水平方向に延びるとともに、鉄筋コンクリートからなる床スラブ４と一体に連なっている。梁３と床スラブ４の上面どうしは面一になっている。梁３のスラブ下部分の左右側面に、それぞれ補強板１１Ｓが添えられている。各補強板１１Ｓの床スラブ４側の上端部は、ジベル４０によって柱１Ｂに定着されている。補強板１１Ｓの床スラブ４とは逆側の下端部は、直角に折曲されている。この折曲部１１ａが、梁３の下面に当てられた補強板１に重ねられている。さらに、折曲部１１ａに押当て部材３０が被せられている。梁３の左右の床スラブ４には、それぞれ貫通孔４ａが形成され、この貫通孔４ａに垂直をなすタイロッド２０が通されている。このタイロッド２０の上端部が、床スラブ４の上面にワッシャープレート５０を介してダブルナット２３で緊締、定着されている。これによって、床スラブ付きの梁４であっても確実に補強を行うことができる。
【００２０】
本発明は、上記の実施形態に制約されるものでなく、種々の形態を採用することができる。
例えば、構造体の長手方向に隣り合う押当て部材どうしが、一体に連なっていてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、溶接やグラウト剤の注入作業をしなくても補強板を柱等の構造体に簡単に拘束することができる。しかも、コンクリートを締め付けて強度を増大させることができる。これによって、簡単な施工で効率的に構造体を補強できる。さらに、壁や床スラブと一体になった柱や梁にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る補強構造が施された既設鉄筋コンクリート柱の正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う上記柱の断面図である。
【図３】上記柱補強構造の板拘束装置の斜視図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う上記柱補強構造の拡大断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る補強構造が施された既設鉄筋コンクリート柱の断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る補強構造が施された既設鉄筋コンクリート柱の断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る補強構造が施された既設鉄筋コンクリート柱の断面図である。
【図８】柱補強構造の引張り手段の変形例を示す拡大断面図である。
【図９】柱補強構造の引張り手段の他の変形例を示す拡大断面図である。
【図１０】本発明を床スラブと一体の梁に適用した実施形態を示し、梁と直交する方向から見た断面図である。
【符号の説明】
１，１Ｃ　既設鉄筋コンクリート柱（構造体）
２　袖壁
２ａ　貫通孔
３　既設鉄筋コンクリート梁（構造体）
４　床スラブ
４ａ　貫通孔
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ　柱補強構造
１０Ｄ　梁補強構造
１１，１１Ｃ，１１Ｓ　補強板
１１ａ　引掛部
１２　板拘束装置
２０，２０Ｘ　タイロッド（棒部材）
２０ａ，２０ｂ　雄ネジ
２１　スリーブ（ナット部材）
２１ａ　雌ネジ
２２　ボルト
２３，２４　ダブルナット
３０　押当て部材
３１，３１Ｃ　本体部
３２　定着部
３２ａ　挿通孔
４０　ジベル
５０　ワッシャープレート
【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】
2004027714.tif 000009
【図８】
2004027714.tif 000010
【図９】
2004027714.tif 000011
【図１０】
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