(57)【要約】【課題】作業を簡略化し、工期を短縮する既存建築物の耐震補強工法を提供する。【解決手段】既存建築物の耐震補強工法において、断面コ形のコ形鋼管（９）をリップ（３）が既存柱（１）に接合するように設置し、コ形鋼管と既存柱が形成する空間にモルタル（１８）を打設する。これにより、モルタル充填用型枠の組立作業が省け、工期短縮およびコスト縮減が可能である。また、既存建築物の外部からだけの工事が可能となる。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存建築物の耐震補強構造において、
前記既存建築物の既存柱に、所定の長さが突出するように設けられたアンカーと、
前記既存柱に当接するリップを有する断面コ形のコ形鋼管と、を備え、
前記コ形鋼管は、前記リップが前記既存柱と当接し、前記既存柱との間に空間を画成するように設置され、
前記コ形鋼管は前記空間内に打設されたモルタルを拘束する、
ことを特徴とする耐震補強構造。
【請求項２】
前記アンカーはアンカー頭部にアンカープレートを有することを特徴とする請求項１に記載の耐震補強構造。
【請求項３】
前記コ形鋼管の内部に、概略中央部が開口し、前記コ形鋼管と内接するダイアフラムを設け、前記ダイアフラムにより前記コ形鋼管の強度を向上させる、ことを特徴とする請求項１もしくは２に記載の耐震補強構造。
【請求項４】
前記コ形鋼管と前記空間内に打設された前記モルタルとから構成された補強柱の間を連結する補強梁と、前記補強柱と前記補強梁を連結して前記補強柱と前記補強梁に作用する地震時の水平力を負担する補強ブレースと、を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の耐震補強構造。
【請求項５】
既存建築物の耐震補強工法において、
アンカープレートをアンカー頭部に固定し、
前記既存建築物の既存柱に、前記アンカーを所定の長さが突出するように設け、
前記既存柱に当接するリップを有する断面コ形のコ形鋼管を、前記リップが前記既存柱と当接し、前記既存柱との間に空間を画成するように配置し、
前記空間内にモルタルを打設する、
ことを特徴とする耐震補強工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は既存建築物の耐震補強構造および耐震補強工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の耐震補強工法には、枠内枠付き鉄骨ブレース工法がある（例えば、非特許文献１参照）。本工法は既存柱・梁のフレーム内に枠付鉄骨ブレースを設置するため、既存壁およびサッシュを撤去し、ブレースを設置した後に、再度サッシュおよび壁の仕上げが必要となる。また、この他に既存建築物の既存壁を撤去することなく外側からの施工が可能な外付け枠付き鉄骨ブレース工法もある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
国土交通省住宅局建築指導課監修「既存鉄筋コンクリート造建築物の耐震改修設計指針　同解説」　財団法人日本建築防災協会発行、２００１年１０月２５日、ｐ．１７９−２１９
【０００４】
【特許文献１】
特許第３２２８７０５号公報（第６−８項、第５図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、枠内枠付き鉄骨ブレース工法では、撤去作業があるため建物内部の一時的な荷物移動が必要となり、建物を使用しながらのいわゆる居ながら施工は難しい。また、ブレースを除いた部分に窓などの開口部を設けるため開口面積が狭くなる。
【０００６】
従来技術の外付け枠付き鉄骨ブレース工法では、柱にＨ形鋼を使用するため、モルタルを打設するための型枠を既存躯体とＨ形鋼の間に仮設的に設置する必要があった。また、打設されたモルタルはＨ形鋼により拘束されないため、応力伝達を補助するスパイラル筋などの補助筋とスタッドが必要となった。この仮設型枠および補助筋の設置作業は煩雑であり、工期や工事費を増大させていた。
【０００７】
本発明の目的は、したがって、上記問題を解決し、居ながら施工を可能にし、作業を簡略化してコスト縮減および工期短縮を実現する耐震補強構造および耐震補強工法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による既存建築物の耐震補強構造は、前記既存建築物の既存柱に所定の長さが突出するように設けられたアンカーと、前記既存柱に当接するリップを有する断面コ形のコ形鋼管と、を備える。前記コ形鋼管は、前記既存柱との間に空間を画成するように設置され、前記コ形鋼管は前記空間内に打設されたモルタルを拘束する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１から図４を参照して、本実施形態による耐震補強構造を説明する。
【００１０】
図１に示すように、耐震補強構造は、既存柱１に沿って設置された補強柱２、補強柱２間を結合する補強梁１１、および補強柱２と補強梁１１に作用する地震時の水平力を負担する補強ブレース１２から構成される。補強柱２は後に詳述するコ形鋼管９とモルタル１８とから成る。図２は補強柱２の縦断面図である。
【００１１】
図３に示すように、コ形鋼管９は、断面コ形をしており、コ形の両端にリップ３を有している。コ形鋼管９のリップ３が既存柱１の接合面１５と当接するように、コ形鋼管９は既存柱１の前面に設置される。
【００１２】
このリップ３は、コ形鋼管９の強度および剛性を向上させる。また、リップ３は接合面１５側からモルタル１８に支圧力を付与し、モルタル１８を拘束する。すなわち、地震力が補強柱２に加わったとき、リップ３とアンカープレート４とでモルタル１８を内部拘束することにより、既存柱１と補強柱２の接合強度を高め、補強柱２が既存柱１から離れるのを防止する。
【００１３】
コ形鋼管９は角形の鋼管から加工、または、鋼板を折り曲げ加工して製作される。コ形鋼管９の内部には補強部材であるダイアフラム７が長手方向に所定の間隔をあけて設置される。図４に示すように、ダイアフラム７はコ形鋼管９と内接し、その概略中央部に打設孔２０を設けた鋼板からなる。ダイアフラム７をコ形鋼管９内部にコ形鋼管９と長手方向に垂直に配置し、ダイアフラム７がコ形鋼管９と内接する部分を溶接付けする。これにより、コ形鋼管９の強度を増加して変形を防止できる。モルタル１８充填時には、打設孔２０を通って、モルタル１８が充填される。
【００１４】
既存柱１の接合面１５からはアンカー６が所定の長さで突出している。アンカー６のアンカー頭部１６には応力を分散するアンカープレート４がナット５で固定される。本実施形態では、アンカープレート４はアンカー６と直角に取り付けられた８０ｍｍ四方の正方形の鋼板であるが、アンカープレート４の形状および大きさは設計事項であり、最大応力などにより異なる。
【００１５】
補強柱２と既存柱１との間に画成された空間内にはモルタル１８が充填される。モルタル１８充填時、コ形鋼管９はモルタル１８の型枠としての役割を果たす。これにより、従来技術で必要だったモルタル充填用型枠の組立作業が省略でき、工期を短縮することができる。
【００１６】
補強梁１１および補強ブレース１２の構造は従来技術の補強梁および補強ブレースと同じであり、ここでは詳述しない。なお、補強梁１１はＨ形鋼を用いた構造で、補強ブレース１２はＨ形鋼、鋼管、極低降伏点鋼などを設計事項に応じて選定できる。
【００１７】
次に、本発明による耐震補強工法を説明する。
【００１８】
最初に、アンカー６のアンカー頭部１６にアンカープレート４を取り付け、アンカープレート４をナット５により固定する。次に、アンカー６を既存柱１の接合面１５に打ち込む。
【００１９】
次に、コ形鋼管９のリップ３が既存柱１の接合面１５に当接するように、コ形鋼管９は既存柱１に取り付けられて固定用アンカー８で仮固定される。このとき、コ形鋼管９のリップ３が接合面１５を押圧することにより、コ形鋼管９は接合面１５に密着する。アンカー６の突出部とアンカープレート４はコ形鋼管９の開口部２１を通過し、コ形鋼管９と既存柱１が形成する空間に収容される。
【００２０】
次に、この空間にモルタル１８を充填する。このとき、コ形鋼管９はモルタル１８の型枠となるので、従来技術で必要となるモルタル充填用型枠の組立作業が省略され、工期が短縮でき、コストも縮減できる。
【００２１】
表１は、従来の工法と本発明による工法の工期を比較したものである。表中の▲１▼は建築物の壁面内に補強ブレースを組み込む枠内枠付き鉄骨ブレース工法、▲２▼は建築物の外側からＨ形鋼からなる柱および梁フレームを取り付ける外付け枠付き鉄骨ブレース工法、▲３▼は本発明による工法である。表に見られるように、本発明によれば▲１▼の枠内枠付き鉄骨ブレース工法に比較して準備工事期間、アンカー打設からモルタル充填に至るまでの期間、仕上げ期間がそれぞれ短縮されることから、作業日数は約３０％短縮される。また、▲２▼の外付け枠付き鉄骨ブレース工法に比較しても、やはりモルタル充填までの期間が短いことから、工期を約１０％短縮することができる。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
本発明を、構造的と方法的特徴に関してある程度特定的な言葉で説明したが、本明細書に開示した手段は本発明を実施する好ましい形態を含むものであり、本発明はこれら図示し記載された特定の特徴に制限されないことを理解されたい。したがって、本発明は、均等の原則に従って適切に解釈される特許請求の範囲に記載された範囲内におけるいかなる形態または変更についても含むものである。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の耐震補強構造および耐震補強工法による効果を以下に列挙する。
【００２５】
コ形鋼管９をリップ付のコ形にすることにより、モルタル１８の型枠として機能させるため、モルタル型枠組立作業が省略でき、工期を短縮し、コストを縮減することができる。
【００２６】
コ形鋼管９がモルタル１８を拘束するため、コ形鋼管９内部へのスタッドの設置作業および煩雑な補助筋の配筋作業が省力でき、工期を短縮し、コストを縮減することができる。
【００２７】
補強柱２は既存柱１に接して取り付くため、従来技術に比べ偏心距離を小さくすることができ、補強ブレース１２の補強効果を設計では大きく取ることが可能である。
【００２８】
外側からの施工のみで工事ができるため、居ながら施工が可能となり、工期短縮およびコスト縮減が可能である。また、既存サッシュを撤去することがないので従来通りの開口部を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の耐震補強構造を説明する概略構成図である。
【図２】図１のセクションＸＸ’の断面図である。
【図３】図１のセクションＹＹ’の断面図である。
【図４】本発明によるダイアフラムを説明する図である。
【符号の説明】
１　既存柱
２　補強柱
３　リップ
４　アンカープレート
５　ナット
６　アンカー
７　ダイアフラム
８　固定用アンカー
９　コ形鋼管
１１　補強梁
１２　補強ブレース
１５　接合面
１６　アンカー頭部
１８　モルタル
２０　打設孔
２１　開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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