(57)【要約】【課題】現場溶接を行うことなく、開口を有するコンクリート部材を効果的に補強できるようにする。【解決手段】既存梁１０に設けられた開口１２に、つば付き鋼管１４の鋼管部１６を挿入し接着剤２０で接着する。また、鋼管部１６の開口１２からの突出部分の外周につば板２２を取り付ける。一実施形態では、つば板２２の貫通孔２２ａに鋼管部１６を挿通し、その挿通部を例えば金属粉入りのエポキシ樹脂系の接着剤２４により接着する。別の実施形態では、貫通孔２２ａの内周にねじ切りして、鋼管部１６の外周にねじ込んで取り付ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有するコンクリート部材の補強構造であって、前記開口に鋼管が挿通されていると共に、当該鋼管には、前記コンクリート部材を両側から挟むようにつば板が設けられており、少なくとも一方のつば板はその中央部に設けられた貫通孔に前記鋼管が挿通され、この挿通部において接着剤により前記鋼管に接着されていることを特徴とする補強構造。
【請求項２】
前記接着剤は、金属粉入りの接着剤であることを特徴とする請求項１記載の開口を有するコンクリート部材の補強構造。
【請求項３】
開口を有するコンクリート部材の補強構造であって、前記開口に鋼管が挿通されていると共に、当該鋼管には、前記コンクリート部材を両側から挟むようにつば板が設けられており、少なくとも一方のつば板はその中央部に設けられた開口の内縁にねじ切りされ、このねじ切り部が前記鋼管の外周面に設けられたねじ切り部にねじ込まれることにより前記鋼管に取り付けられていることを特徴とする補強構造。
【請求項４】
開口を有するコンクリート部材の補強方法であって、前記開口に、つば付き鋼管をその先端が前記開口の反対側から突出するように挿通し、その突出部において前記つば付き鋼管の外周につば板を接着剤で接着することを特徴とするコンクリート部材の補強方法。
【請求項５】
開口を有するコンクリート部材の補強方法であって、前記開口に、つば付き鋼管をその先端が前記開口の反対側から突出するように挿通し、その突出部において前記つば付き鋼管の外周に設けられたねじ切り部に、内縁にねじ切り部が設けられた貫通孔を有するつば板をねじ込むことを特徴とするコンクリート部材の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、開口を有するコンクリート部材の補強構造および補強方法に係り、特に、コンクリート部材の開口部に鋼管を挿通して補強を行う構造および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既存建物の改修工事では、既存梁に配管等を通すため開口を穿つ場合がある。その場合、開口部において既存梁の強度が低下してしまうため、既存梁に何らかの補強を行うことが必要である。例えば特許文献１に開示される既存梁の補強方法では、既存梁に設けられた開口部に補強体を挿入することで、その開口部を補強している。図５は、この補強方法の概要を表す断面図である。同図に示すように、既存梁５０の補強に用いられる補強体５２は、筒状部５４と、筒状部５４の一端に設けられたつば板５６とを備えている。既存梁５０に設けられた開口５８の両側から、補強体５２の筒状部５４を挿入し、つば板５６をボルト６０で既存梁５０に締め付けると共に、つば板５６と既存梁５０の表面との間および筒状部５４と開口５８の内周面との間に接着剤を充填して、補強体５２を既存梁５０に固定する。
【０００３】
かかる補強方法によれば、既存梁５０の開口５８に圧縮力やせん断力が作用した場合に、この力を補強体５２の筒状部５４で受けることができるので、開口５８の周辺にひび割れなどの損傷が生ずるのを防止できる。また、筒状部５４の端部につば板５６が設けられていることで、補強体５２の強度が向上され、これにより筒状部５４の肉厚を小さく抑えることが可能となっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−３１１８９１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の補強方法では開口５８に両側から２本の筒状部５４が挿入されるので、開口５８内部の筒状体は中央で分割された構成になる。このため、圧縮に対する筒状体の抵抗力が低下し、その分、補強効果が損なわれてしまう。
【０００６】
かかる問題を回避するため、図６に示すように、筒状部５４の先端を開口５８の反対側（図中右側）まで延長させて、つば板６２を溶接部６４において筒状部５４に現場で溶接することも考えられる。しかしながら、現場溶接では火花が飛び散るため、安全性の面から改修工事に適用することは好ましくない。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、現場溶接を行うことなく、開口を有するコンクリート部材を効果的に補強できるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、開口を有するコンクリート部材の補強構造であって、前記開口に鋼管が挿通されていると共に、当該鋼管には、前記コンクリート部材を両側から挟むようにつば板が設けられており、少なくとも一方のつば板はその中央部に設けられた貫通孔に前記鋼管が挿通され、この挿通部において接着剤により前記鋼管に接着されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、コンクリート部材の開口に挿通される鋼管には、コンクリート部材を両側から挟むように２枚のつば板が取り付けられているので、これらつば板により鋼管が補強される。また、少なくとも一方のつば板は接着剤により鋼管に接着されるので、他方のつば板が設けられた鋼管を上記開口部に挿通させた後、現場でつば板を鋼管に接着することができる。したがって、本発明によれば、現場溶接を行うことなく、開口を有するコンクリート部材の補強を効果的に行うことができる。なお、本願発明において、コンクリート部材には、鉄筋コンクリート部材および鉄骨鉄筋コンクリート部等が含まれる。
【００１０】
また、請求項２に記載された発明は、請求項１記載の開口を有するコンクリート部材の補強構造において、前記接着剤は、金属粉入りの接着剤であることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、つば板を金属粉入りの接着剤で鋼管に接着することで、つば板と鋼管との十分な接合強度が得られる。したがって、つば板と鋼管との間の応力伝達が確実に行われるようになり、これにより、補強効果は更に向上する。
【００１２】
また、請求項３に記載された発明は、開口を有するコンクリート部材の補強構造であって、前記開口に鋼管が挿通されていると共に、当該鋼管には、前記コンクリート部材を両側から挟むようにつば板が設けられており、少なくとも一方のつば板はその中央部に設けられた貫通孔の内縁がねじ切りされ、このねじ切り部が前記鋼管の外周面に設けられたねじ切り部にねじ込まれることにより前記鋼管に取り付けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、コンクリート部材の開口に挿通される鋼管には、コンクリート部材を両側から挟むように２枚のつば板が取り付けられているので、これらつば板により鋼管が補強される。また、少なくとも一方のつば板は鋼管にねじ込まれることにより鋼管に取り付けられるので、他方のつば板が設けられた鋼管を上記開口部に挿通させた後、つば板を鋼管にねじ込むことができる。したがって、本発明によれば、現場溶接を行うことなく、開口部を有するコンクリート部材の補強を効果的に行うことができる。また、つば板をコンクリート部材の表面に締め付けるようにねじ込むことで、鋼管に軸力を導入することができる。この場合、コンクリートが２枚のつば板の間で拘束されることにより補強効果は更に向上する。
【００１４】
また、請求項４に記載された発明は、開口を有するコンクリート部材の補強方法であって、前記開口に、つば付き鋼管をその先端が前記開口の反対側から突出するように挿通し、その突出部において前記つば付き鋼管の外周につば板を接着剤で接着することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５に記載された発明は、開口を有するコンクリート部材の補強方法であって、前記開口に、つば付き鋼管をその先端が前記開口の反対側から突出するように挿通し、その突出部において前記つば付き鋼管の外周に設けられたねじ切り部に、内縁にねじ切り部が設けられた貫通孔を有するつば板をねじ込むことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態である補強構造を示す断面図である。また、図２は図１の矢印ＩＩの向きから見た正面図である。
図１および図２に示すように、本実施形態では、鉄筋コンクリートあるいは鉄骨鉄筋コンクリートの既存梁１０に円形の開口１２が設けられており、この既存梁１０の開口１２をつば付き鋼管１４を用いて補強する。つば付き鋼管１４は、鋼管部１６と、この鋼管部１６の一端に設けられたつば板１８とを有している。かかるつば付き鋼管１４の鋼管部１６を開口１２に挿入し、鋼管部１６の外周面と開口１２の内周面との間、および、つば板１８の裏面と既存梁１０の表面との間を夫々エポキシ樹脂系等の適宜な接着剤２０で接着する。なお、接着剤２０は、鋼管部１６を挿入する前に各接着面に予め塗布しておくものとする。つば付き鋼管１４は、既存梁１０の幅よりも少し大きな長さに設計されており、上記のように鋼管部１６が開口１２に挿入されると、鋼管部１６の先端が開口１２の反対側から突出する。この鋼管部１６の突出部分の外周につば板２２を取り付ける。つば板２２は中央部に鋼管部１６の外径よりも僅かに大きな径を有する貫通孔２２ａを備える円盤状の鋼板材であり、貫通孔２２ａに鋼管部１６が挿通され、この挿通部分の隙間に、例えば、金属粉入りのエポキシ樹脂系の接着剤２４（例えばアイ・ティ・ダブリュー・インダストリー株式会社製ＨＲ−３００など）が充填されることで、つば板２２が鋼管部１６に接着される。また、つば板２２の裏面は上記の接着剤２０により既存梁１０に接着される。なお、つば板２２の形状は円盤状に限らず、例えば三角形や四角形等の多角形状に構成されていてもよい。
【００１７】
以上のように、本実施形態では、開口１２に一本の鋼管部１６が挿通され、既存梁１０を両端から挟むようにつば板１８，２２が鋼管部１６に取り付けられた構成となる。このため、両側のつば板１８，２２により鋼管部１６が補強されるうえ、開口１２の内部で鋼管部１６が分割されることがないので、既存梁１０の圧縮力やせん断力に対して、鋼管部１６は十分に大きな抵抗力を発揮する。したがって、本実施形態によれば、開口１２を有する既存梁１０を効果的に補強することができる。
【００１８】
また、本実施形態では、つば板２２を接着材２４で鋼管部１６に接着するので、現場溶接を行うことが不要である。このため、現場での補強作業の安全性が高まり、改修工事への適用が可能となる。また、接着剤２４として金属粉入りの接着剤を用いているので、大きな接着強度が得られる。このため、つば板２２と鋼管部１６との間の応力伝達が確実に行われることとなり、つば板２２による鋼管部１６の補強効果を確保できる。
【００１９】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図３は、本発明の第２の実施形態である補強構造の断面図である。また、図４は、図３の矢印ＩＶの向きから見た正面図である。なお、図３および図４において、上記図１および図２と同様の構成部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２０】
本実施形態では、つば付き鋼管１４の鋼管部１６の先端部分の外周面と、つば板２２の貫通孔２２ａの内周にねじ切りしておく。そして、鋼管部１６を開口１２に挿入して接着剤２０で接着した後、つば板２２の貫通孔２２ａを鋼管部１６の外周のねじ切り部１６ａにねじ込んで、既存梁１０の表面へ締め付ける。なお、つば板２２の緩みを防止するため、つば板２２の裏面と既存梁１０の表面とを接着剤で接着することとしてもよく、また、つば板２２と既存梁１０との間にワッシャを介装してもよい。
【００２１】
本実施形態でも、上記第１実施形態と同様に、開口１２に挿通された一本の鋼管部１６に、既存梁１０を両端から挟むようにつば板１８，２２が取り付けられた構成となるので、開口１２を有する既存梁１０を効果的に補強することができる。そして、つば板２２を鋼管部１６へねじ込むことで両者間の応力伝達が確実に行われ、つば板２２による補強効果を確保できる。したがって、本実施形態でも、現場溶接を行うことなく、既存梁１０を効果的に補強することができる。
【００２２】
また、本実施形態では、つば板２２を既存梁１０の表面へ締め付けることにより、鋼管部１６へ軸力を導入できる。このため、２つのつば板が既存梁１０のコンクリートに圧着されてコンクリートが拘束されることにより、補強効果は更に向上する。
【００２３】
なお、上記各実施形態では、本発明が既存梁１０の補強に適用された場合について説明したが、既存梁に限らず、開口を有する鉄筋コンクリートや鉄骨鉄筋コンクリート等のコンクリート部材一般の補強へ適用が可能である。
【００２４】
また、上記各実施形態では、つば付き鋼管１４を用いて、その鋼管部１６に他方のつば板２２を接着またはねじ込むことにより取り付ける構成としたが、２枚のつば板の両方を鋼管に接着またはねじ込みにより取り付ける構成も本発明の範囲に含まれる。その場合、一方のつば板を鋼管に接着し、他方のつば板を鋼管にねじ込むことにより取り付けることも本発明の範囲に含まれる。
【００２５】
さらに、上記各実施形態では既存梁１０の開口１２が円形であるものとしたが、上記第１実施形態のようにつば板２２を接着する構成は、矩形の開口１２に角型の鋼管を挿通させて補強を行う場合にも適用が可能であり、そのような矩形開口を有するコンクリート部材を補強する構成も本発明の範囲に含まれる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、現場溶接を行うことなく、開口部を有するコンクリート部材を効果的に補強することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である補強構造を示す断面図である。
【図２】図１の矢印ＩＩの向きから見た正面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態である補強構造を示す断面図である。
【図４】図３の矢印ＩＶの向きから見た正面図である。
【図５】従来の既存梁の補強構造を示す断面図である。
【図６】図５の補強構造の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  既存梁
１２  開口
１４  つば付き鋼管
１６  鋼管部
１８  つば板
２０  接着剤
２２  つば板
２４  接着剤
【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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