(57)【要約】【課題】既存建物等の居住性を損なわずに施工することができ、柱の太さが過大に大きくならず、緊張部材である繊維ベルトの耐久性を向上させることができるコンクリート柱の緊締方法を提供する。【解決手段】コンクリート柱１の隅角部にＲ部２ａを形成する支圧部材２を配置し、前記支圧部材２に当接するように繊維ベルト３を周回させて緊締するコンクリート柱の緊締方法であって、前記Ｒ部２ａの曲率半径が１５ｍｍ以上、前記支圧部材２のコンクリート柱１表面からの高さが３０ｍｍ以下であるコンクリート柱の緊締方法。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート柱の隅角部にＲ部を形成する支圧部材を配置し、前記支圧部材に当接するように繊維ベルトを周回させて緊締するコンクリート柱の緊締方法であって、前記Ｒ部の曲率半径が１５ｍｍ以上、前記支圧部材のコンクリート柱表面からの高さが３０ｍｍ以下であるコンクリート柱の緊締方法。
【請求項２】
前記コンクリート柱の隅角部が面取りされ、前記支圧部材のこの面取り部に当接する部分が平板状である請求項１に記載のコンクリート柱の緊締方法。
【請求項３】
コンクリート柱の隅角部の一部をはつり取り、このはつり面に充填剤を充填しながら、Ｒ部を形成する埋め込み型支圧部材を配置し、前記埋め込み型支圧部材に当接するように繊維ベルトを周回させて緊締するコンクリート柱の緊締方法。
【請求項４】
前記埋め込み型支圧部材の一部をコンクリート柱表面の高さよりも突出させる請求項３に記載のコンクリート柱の緊締方法。
【請求項５】
前記Ｒ部の曲率半径が１５ｍｍ以上である請求項３または４に記載のコンクリート柱の緊締方法。
【請求項６】
前記繊維ベルトがアラミド繊維からなる請求項１〜５のいずれか１項に記載のコンクリート柱の緊締方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、能動的横拘束を行うためのコンクリート柱の緊締方法に関し、さらに詳しくは、既存建物等の居住性を損なわずに施工することができ、柱の太さが過大に大きくならず、緊張部材である繊維ベルトの耐久性を向上させることができるコンクリート柱の緊締方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、耐震性が十分でない建物等の鉄筋コンクリート柱などに各種の耐震補強工法が施されるようになった。例えば、コンクリート柱の周囲に鉄筋コンクリートを施工して補強する方法があるが、柱の太さが過大に太くなって居住空間が狭くなってしまったり、施工の際にほこり・音が発生し施工時の居住性が損なわれてしまうという問題があった。
【０００３】
また、コンクリート柱の周囲に鋼板を巻き立て、隙間にグラウド（液状コンクリート状のもの）を流し込んで固化させる鋼板巻き立て工法では、鋼板の溶接やグラウドの使用によって、施工現場の環境が悪化し施工時の居住性が損なわれてしまううえに、やはり柱がかなり太くなってしまう。
【０００４】
また、コンクリート柱の隅角部に金具を設置して、その金具同士を棒状の緊締部材によって連結させるＡＣ工法では、居住性は良好であるが、金具によって柱が太くなりすぎてしまうという問題があった（特開２００２−１９４８９８号公報等参照）。
【０００５】
コンクリート柱表面の仕上げ材を全面的にはつり作業によって除去した後に、繊維シートを巻き立て、樹脂を含浸させて固化させるシート巻き立て工法では、全面的なはつり作業によって、ほこり・音が発生し居住性が損なわれてしまう（特開平９−１５８４９５号公報等参照）。また、あらかじめ内側に樹脂含浸繊維シートを配置した１組の断面コ字形または断面Ｌ字形のコンクリート部材をコンクリート柱の周囲に配置し、グラウドを注入し連結させるシート巻き立てプレファブ工法では、居住性を悪化させる仕上げ材のはつり作業が同様に必要となったり、または、柱が太くなってしまう。
【０００６】
さらに、本発明者は、特開２００１−２６２８４２号公報において、図６に示すようにコンクリート柱１の隅角部に支圧部材２を配置して、さらにアラミド繊維からなる繊維ベルト３（紐状部材）を巻き回して緊締させる方法を提案しているが、支圧部材２の角の部分の大きさや形状によっては、繊維ベルト３に過度の負担がかかり、繊維ベルト３の耐久性が低下してしまうという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、既存建物等の居住性を損なわずに施工することができ、柱の太さが過大に大きくならず、緊張部材である繊維ベルトの耐久性を向上させることができるコンクリート柱の緊締方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、コンクリート柱の隅角部にＲ部を形成する支圧部材を配置し、前記支圧部材に当接するように繊維ベルトを周回させて緊締するコンクリート柱の緊締方法であって、前記Ｒ部の曲率半径が１５ｍｍ以上、前記支圧部材のコンクリート柱表面からの高さが３０ｍｍ以下であるコンクリート柱の緊締方法が提供される。
【０００９】
また、本発明によれば、前記コンクリート柱の隅角部が面取りされ、前記支圧部材のこの面取り部に当接する部分が平板状である前記のコンクリート柱の緊締方法が提供される。
【００１０】
また、本発明によれば、コンクリート柱の隅角部の一部をはつり取り、このはつり面に充填剤を充填しながら、Ｒ部を形成する埋め込み型支圧部材を配置し、前記埋め込み型支圧部材に当接するように繊維ベルトを周回させて緊締するコンクリート柱の緊締方法が提供される。
【００１１】
また、本発明によれば、前記埋め込み型支圧部材の一部をコンクリート柱表面の高さよりも突出させる前記のコンクリート柱の緊締方法が提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について図面を参照しながら詳細に説明する。図３は、本発明のコンクリート柱の緊締方法を示す一例を表す斜視図、図１はその拡大断面図である。コンクリート柱１の各隅角部には、支圧部材２が配置され、この支圧部材に当接するように繊維ベルト３を周回させて緊締させている。支圧部材２は、図１に示されるように、コンクリート柱１の隅角部にＲ部２ａを形成するように構成され、繊維ベルト３がこのＲ部２ａ外面に当接するようになっている。
【００１３】
Ｒ部の曲率半径は１５ｍｍ以上、好ましくは、３０ｍｍ以上とすることによって、繊維ベルト３から支圧部材２にかかる圧縮応力を良好に分散させながら、繊維ベルト３に局部的に過度の負担がかかるのを防止することができ、繊維ベルト３の耐久性の低下を抑えることができる。また、支圧部材２のコンクリート柱１表面からの高さｈを３０ｍｍ以下、好ましくは、１５ｍｍ以下とすることで、施工後の柱が太くなりすぎるのを防止することができる。また、高さｈを１０ｍｍ以上とすることで、支圧部材２のＲ部の大きさを十分に確保することができるので好ましい。
【００１４】
また、図２のように、隅角部が面取りされたコンクリート柱１の場合には、支圧部材２のこの面取り部に当接する部分を平板状に構成し、その両側にＲ部２ａを設けた形状としてもよい。
【００１５】
以上のようなコンクリート柱の緊締方法とすることで、はつり作業等が不要なうえに、グラウド等の液状材料を使用する必要がないので、施工現場の環境が悪化して施工時の居住性が損なわれてしまうことがない。また、支圧部材２も比較的小さなものを使用すればよいので、柱の太さが過大に大きくなるのを防止することができるうえに、支圧部材２の大きさや形状を上記のように設定することで、繊維ベルト３にかかる負担を軽減できるので、繊維ベルト３の耐久性を向上することができる。
【００１６】
支圧部材２の材料としては、鉄、アルミニウム合金、ステンレス等の金属や樹脂等が使用でき、特に限定されず、金属やＦＲＰ（繊維強化プラスチック）の内側にパテ状の樹脂材料を詰め込んだものであってもよい。
【００１７】
また、繊維ベルト３の材料としては、任意の繊維を用いることができるが、例えば、アラミド繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維などの有機合成繊維の単独または２種類以上の組合せの他、炭素繊維、ガラス繊維等などの無機繊維をこれらに組み合わせてもよい。中でも、アラミド繊維が、強度が強く長期的な劣化等も少ないという点で好ましい。さらに、繊維ベルト３に、エポキシ樹脂等の樹脂を含浸させてＦＲＰ（繊維強化プラスチック）としてもよい。
【００１８】
本発明の他の実施形態としては、図４の斜視図および図５の断面図に示されるように、コンクリート柱１の隅角部の一部をはつり取り、このはつり面に充填剤４を充填しながら、Ｒ部を形成する埋め込み型支圧部材５を配置し、前記埋め込み型支圧部材５に当接するように繊維ベルト３を周回させて緊締するようにしてもよい。
【００１９】
このようなコンクリート柱の緊締方法とすることで、柱全面ではなく埋め込み型支圧部材５が当接する部分にのみはつり作業を施せばいいので、はつり作業を最小限に抑えるうえに、埋め込み型支圧部材５が極めて小さい部材であって繊維ベルト３が当設する部分をＲ形状とするので、上記と同様に、居住性を損なわずに施工することができ、柱の太さが過大に大きくならず、繊維ベルトの耐久性を向上させることができる。
【００２０】
また、図５に示すように、埋め込み型支圧部材５の一部をコンクリート柱１表面の高さよりも突出させることによって、繊維ベルト３を浮かせることで、緊締するための治具を挿入する空隙を確保することができ好ましい。
【００２１】
埋め込み型支圧部材５の材料は、金属や樹脂等が使用でき、特に限定されない。また、Ｒ部の曲率半径を１５ｍｍ以上、好ましくは、３０ｍｍ以上とすることによって、繊維ベルト３から埋め込み型支圧部材５にかかる圧縮応力を良好に分散させ、繊維ベルト３の耐久性を向上させることができ好ましい。
【００２２】
充填剤４としては、圧縮力によって変形や破壊が起きにくいものであれば任意の材料が使用可能であるが、例えば、エポキシ樹脂系パテ材、ポリマーセメントモルタル等を用いることができる。繊維ベルト３は、上記と同様の材料を用いることができ、上記と同様に樹脂を含浸させてもよい。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものではない。
実施例１〜３および比較例１〜４
下記表１に示すように、７００ｍｍ×７００ｍｍの矩形コンクリート柱の補強を各工法により行い比較した。実施例１は、図１および図３のように、Ｒ部曲率半径と支圧部材２のコンクリート柱１表面からの高さｈを表１のように設定して施工した。なお、この支圧部材２は、鉄材（ＳＳ４００）を用い、幅（柱長手方向の高さ）１００ｍｍで作製した。繊維ベルト３としては、アラミド繊維からなる幅７０ｍｍのものを用い、緊締後にエポキシ樹脂を含浸させた。
【００２４】
また、実施例２は、図２のように、隅角部が面取りされたコンクリート柱１について施工し、面取り部に当接する部分を平板状に構成したものである。この支圧部材２は、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）にエポキシ樹脂系パテ材を充填したものを使用し、幅（柱長手方向の高さ）１００ｍｍで作製した。繊維ベルト３としては、実施例１と同様のものを用い、緊締後にエポキシ樹脂を含浸させた。
【００２５】
実施例３は、図４および図５に示されるように、コンクリート柱１の隅角部の一部をはつり取り、このはつり面に充填剤４としてエポキシ樹脂系パテ材を充填し、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）からなる幅（柱長手方向の高さ）１００ｍｍの埋め込み型支圧部材５を配置して、実施例１と同様の繊維ベルト３を周回させて緊締した後に、エポキシ樹脂を含浸させた。
【００２６】
比較例１は、炭素繊維シートにエポキシ樹脂を含浸させたシート巻き立て工法にて施工を行った。比較例２は、この樹脂含浸繊維シートを内側に配置した１組の断面コ字形のコンクリート部材を用いて施工したシート巻き立てプレファブ工法である。比較例３は鋳鉄からなる金具を使用したＡＣ工法、比較例４は鋼板巻き立て工法であった。
【００２７】
各施工によるコンクリート柱の太さの増加量を計測し、施工時の居住性について良好な順から○→△→×のように評価し、施工居住性として表１に示した。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
上記表１に示すように、比較例１は、柱の太さは増加しないものの、コンクリート柱の全面的なはつり作業が必要で、湿式材料である含浸樹脂材料を柱表面全面に用いるので、騒音・ほこり・臭気・べたつき汚れなどで施工時の居住性が悪化した。比較例２は、湿式材料であるグラウトを柱表面全面に用いるうえに、柱の太さがかなり大きくなってしまった。比較例３のＡＣ工法は、簡易に施工でき居住性は良好であるが、柱が過大に太くなってしまう。比較例４の鋼板巻き立ては、はつり作業が必要で、湿式材料であるグラウトを柱表面全面に用い、溶接作業も必要で施工居住性が悪く、柱の太さがかなり大きくなってしまった。
【００３０】
それに対して、実施例１〜３は、施工時の居住性が良好なうえに、柱の太さも最小限の増加に抑えられた。さらに、隅角部にＲ部を設け、そのサイズを本発明の範囲に設定したので、繊維ベルトの耐久性も良好であった。
【００３１】
【発明の効果】
本発明に従って、コンクリート柱の隅角部にＲ部を形成する支圧部材を配置し、このＲ部の曲率半径を１５ｍｍ以上、支圧部材のコンクリート柱表面からの高さを３０ｍｍ以下となるように設定したので、既存建物等の居住性を損なわずに施工することができ、柱の太さが過大に大きくならず、緊張部材である繊維ベルトの耐久性を向上させることができるコンクリート柱の緊締方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンクリート柱の緊締方法を示す拡大断面図である。
【図２】本発明のコンクリート柱の緊締方法を示す拡大断面図である。
【図３】本発明のコンクリート柱の緊締方法を示す斜視図である。
【図４】本発明のコンクリート柱の緊締方法を示す斜視図である。
【図５】本発明のコンクリート柱の緊締方法を示す断面図である。
【図６】従来のコンクリート柱の緊締方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　コンクリート柱
２　支圧部材
２ａ　Ｒ部
３　繊維ベルト
４　充填剤
５　埋め込み型支圧部材
【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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