(57)【要約】【課題】  この発明の目的は、囲い鋼板を溶接することなく結束することができる鉄筋コンクリート柱の補強構造とそれに用いる補強材を提供することである。【解決手段】  鉄筋コンクリート柱１の周囲を複数枚の囲い鋼板２又は６で囲うとともに、これら囲い鋼板２又は６を、それに複数の結束部材を巻いて結束した鉄筋コンクリート柱の補強構造であり、上記囲い鋼板６は、その長手方向に直交する線での断面において、その一方の縁を折り曲げ、その折曲げ部分を境に、一方を囲い片７とし、他方を調整片８とするとともに、互いに隣接する囲い鋼板６のうちの、一方の囲い鋼板６の囲い片７を、他方の囲い鋼板６の調整片８に重ね合わせた点に特徴を有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋コンクリート柱の周囲を複数枚の囲い鋼板で囲うとともに、これら囲い鋼板を、それに複数の結束部材を巻いて結束した鉄筋コンクリート柱の補強構造。
【請求項２】
複数枚の囲い鋼板を、それらの一部を重ね合わせてなる請求項１記載の鉄筋コンクリート柱の補強構造。
【請求項３】
鉄筋コンクリート柱と囲い鋼板との間に、接着材を注入する間隔を設けた請求項１または２記載の鉄筋コンクリート柱の補強構造。
【請求項４】
結束部材を帯状連続繊維シートで構成した請求項１〜３のいずれかに記載の鉄筋コンクリート柱の補強構造。
【請求項５】
鉄筋コンクリート柱の周囲を複数枚の囲い鋼板で囲うとともに、これら囲い鋼板は、その長手方向に直交する線での断面において、その一方の縁を折り曲げ、その折曲げ部分を境に、一方を囲い片とし、他方を調整片とするとともに、互いに隣接する囲い鋼板のうちの、一方の囲い鋼板の囲い片を、他方の囲い鋼板の調整片に重ね合わせてなる鉄筋コンクリート柱の補強材。
【請求項６】
囲い鋼板は、囲い片と調整片とを直角に折曲げて全体をＬ字状にするとともに、結束部材は、囲い鋼板の直角部に対応した直角部分を備えるとともに、この直角部部分の両側に連結片を起立させ、連結片同士をタイロッドで連結した請求項１，２，３，５のいずれかに記載の鉄筋コンクリート柱の補強材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、建築構造物の柱などの鉄筋コンクリート柱を補強する補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築構造物などの鉄筋コンクリート柱は、耐震性など、その強度が強く求められるが、そのための手段として、図６に示す補強構造が従来から知られている。
この従来の補強構造は、長手方向に直交する方向の断面形状を四角形にした鉄筋コンクリート柱１を補強するものである。すなわち、一対の囲い鋼板２，２を備え、この囲い鋼板２，２は、互いの突き合わせ部３ａ，３ｂを突き合わせることによって、内部を空洞にした四角柱が形成されるようにしているが、これら囲い鋼板２，２で作られる四角柱は、上記鉄筋コンクリート柱１よりもやや太くなるようにしている。
【０００３】
上記のようにした一対の囲い鋼板２，２を用いて、鉄筋コンクリート柱１を補強するためには、次のようにする。
まず、鉄筋コンクリート柱１の周囲を一対の囲い鋼板２，２で囲うとともに、それらの突き合わせ部３ａ，３ｂを突き合わせる。そして、この突き合わせ部３ａ，３ｂを溶接して両囲い鋼板２，２を互いに接着する。なお、符号ｙ、ｙは溶接部である。
【０００４】
上記のように囲い鋼板２，２を溶接して両者を接着すれば、それによって形成される四角柱は、前記したように鉄筋コンクリート柱１よりも太くなるので、囲い鋼板２，２と鉄筋コンクリート柱１との間に間隔ｈが形成される。
上記のようにして形成された間隔ｈにグラウト材等の接着材４を充填し、囲い鋼板２，２を鉄筋コンクリート柱１に密着させ、当該鉄筋コンクリート柱１を補強するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特公昭５３−４２９８６号公報（第１〜２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の補強構造では、鉄筋コンクリート柱１が建設されている現場で、囲い鋼板２を溶接するようにしていたので、溶接作業時に発生する火花などが、周辺の可燃物に引火して、火災が起きてしまうおそれがあった。このため、火花に対して厳重な注意が必要とされ、周辺の可燃物に対する養生作業などの手間がかかってしまうという問題があった。
【０００７】
また、鋼板を溶接する技術が拙劣だと、その溶接部分から亀裂が入ったり、鋼板が溶接による熱によって変形してしまったりして、せっかくの補強も意味をなさなくなることがある。しかし、溶接がしっかりされているかどうかは、それこそ溶接工の技術に依存するので、常に均一な溶接仕上がりが期待できるわけではない。したがって、質の高い溶接仕上がりを、常に求めようとすれば、熟練した溶接工を確保しなければならず、どうしても多額の費用が必要になるという問題もあった。
この発明の目的は、囲い鋼板を溶接することなく結束することができる鉄筋コンクリート柱の補強構造とそれに用いる補強材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、鉄筋コンクリート柱の周囲を、補強材である複数枚の囲い鋼板で囲うとともに、これら囲い鋼板を、それに複数の結束部材を巻いて結束した点に特徴を有する。
第２の発明は、複数枚の囲い鋼版を、それら一部を重ね合わせる点に特徴を有する。
第３の発明は、鉄筋コンクリート柱と囲い鋼板との間に、接着材を注入する間隔を設けた点に特徴を有する。
第４の発明は、結束部材を帯状連続繊維シートで構成した点に特徴を有する。
【０００９】
第５の発明は、鉄筋コンクリート柱の周囲を複数枚の囲い鋼板で囲うとともに、これら囲い鋼板は、その長手方向に直交する線での断面において、その一方の縁を折り曲げ、その折曲げ部分を境に、一方を囲い片とし、他方を調整片とするとともに、互いに隣接する囲い鋼板のうちの、一方の囲い鋼板の囲い片を、他方の囲い鋼板の調整片に重ね合わせた点に特徴を有する。
第６の発明は、鉄筋コンクリート柱の外周を囲った複数の囲い鋼板を結束する結束部材は、囲い鋼板の直角部に対応した直角部分を備えるとともに、この直角部分の両側に連結片を起立させ、連結片同士をタイロッドで連結した点に特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
第１〜６の発明によれば、囲い鋼板を結束部材によって結束しているので、従来のように溶接作業をする必要がない。溶接作業をする必要がないので、溶接作業時に発生する火花による火災が起きることがなくなる。したがって、火花に対する養生作業などの手間を省くことができる。
また、囲い鋼板を結束部材によって結束することができるので、従来のように、溶接工の技術に依存することがない。したがって、常に均一な施工結果を得ることができる。そして、従来のように、熟練の溶接工を確保する必要がないので、それに伴うコストを削減することができる。
【００１１】
特に、第５の発明によれば、囲い鋼板をＬ字形状にしているので、囲い鋼板で囲った内側の大きさを調整できる。すなわち、互いに隣接する囲い鋼板の囲い片と調整片との重なり合う部分をスライドさせることによって、囲ったの内側の大きさを変更することができる。したがって、鉄筋コンクリート柱の外形寸法に多少の誤差があっても、接着材を充填するための必要最小限の間隔を、常に、正確に確保することができる。必要最小限の間隔を正確に確保できるので、接着材を必要以上に多く充填しなければならなかったり、あるいは、必要量を充填できなかったりする問題は一切発生しない。
【００１２】
また、囲い鋼板で囲った内側の大きさをある程度調整できるということは、囲い鋼板を工場で大量生産し、現場でいろいろな太さの鉄筋コンクリート柱に対応することができる。特に、調整片の重なり合い方向の長さを長くしておけば、その調整できる長さがより長くなるので、囲い鋼板の汎用性も高まることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１に示すこの発明の第１実施形態は、結束部材によって囲い鋼板２を結束している点に特徴を有しており、それ以外の構成は、上記従来例と同じである。すなわち、一対の囲い鋼板２，２は、その長手方向に直交する方向の断面形状をコ字型にするとともに、そのコ字型の端縁を突き合わせ部３ａ，３ｂとしている。そして、互いの突き合わせ部３ａ，３ｂを突き合わせることによって空洞の四角柱が形成されるとともに、その四角柱の空洞部分は、鉄筋コンクリート柱１よりも太くなるようにしている。
そして、図１に示すように、鉄筋コンクリートの柱１の周囲を、一対の囲い鋼板２，２で囲うが、このとき、鉄筋コンクリート柱１と囲い鋼板２との間には、間隔ｈが形成されること従来と同様である。
【００１４】
上記のように鉄筋コンクリート柱１を一対の囲い鋼板２，２で囲んだら、次に、囲い鋼板２の周囲に、この発明の結束部材である帯状連続繊維シート５を巻きつけるとともに、この帯状連続繊維シート５の両端を接着剤等で接着する。そして、鉄筋コンクリート柱１と囲い鋼板２との間に設けた間隔ｈにグラウト材等の接着材４を充填して、鉄筋コンクリート柱１と囲い鋼板２とを接着してそれらを一体化する。
なお、上記帯状連続繊維シート５は、囲い鋼板２に巻きつけたあと、その両端を接着剤等で接着しているが、溶着など他の手段を用いて固定してもよい。
【００１５】
上記のように第１実施形態によれば、囲い鋼板２の周囲に、帯状連続繊維シート５を巻きつけて囲い鋼板２を結束しているので、従来のように溶接作業をする必要がない。溶接作業をする必要がないので、溶接作業時に発生する火花による火災が起きることがなくなる。したがって、火花に対する養生作業などの手間を省くことができる。
【００１６】
また、帯状連続繊維シート５を巻きつけるだけで囲い鋼板２を結束することができるので、従来のように、溶接工の技術に依存することがない。したがって、常に均一な施工結果を得ることができる。そして、従来のように、熟練の溶接工を確保する必要がないので、それに伴うコストを削減することができる。
【００１７】
なお、上記第１実施形態では、鉄筋コンクリート柱１が四角柱であることを前提にしているが、この鉄筋コンクリート柱１が円柱であっても、この第１実施形態を適用できる。ただし、鉄筋コンクリート柱１が円柱の場合には、囲い鋼板２，２のそれぞれを半円形にし、それらの突き合わせ部を突き合わせることによって、その内径が、上記鉄筋コンクリート柱１の外径よりも間隔ｈ分だけ大きな円柱が形成されるようにしなければならない。
【００１８】
図２に示すこの発明の第２実施形態は、鉄筋コンクリート柱１を囲う補強材である囲い鋼板６に特徴を有しており、それ以外の構成は、上記第１実施形態と同じである。したがって、以下では、第１実施形態と同じ構成要素については同一の符号を付す。
第２実施形態の補強構造に用いる囲い鋼板６は、図２に示すように、その長手方向に直交する線での断面において、その一方の縁を直角に折り曲げてその全体をＬ字形状にし、その直角部Ｌを境にして、一方を囲い片７とし、他方を調整片８としている。
【００１９】
断面四角形の鉄筋コンクリート柱１の場合、上記囲い鋼板６は、４枚一組にして使用するもので、図２に示すように、４枚の囲い鋼板６の直角部Ｌを、それぞれ鉄筋コンクリート柱１の４つの角に対応させて設置する。そして、互いに隣接する一方の囲い鋼板６の囲い片７の外側に、他方の囲い鋼板６の調整片８が重ね合わせられるようにする。このとき、囲い鋼板６と鉄筋コンクリート柱１との間には、ほぼ一定の間隔Ｈを設けておく。
【００２０】
そして、囲い鋼板６の周囲にこの発明の結束部材である帯状連続繊維シート５を巻きつけることによって、鉄筋コンクリート柱１を囲った囲い鋼板６を結束する。この帯状連続繊維シート５は、それを囲い鋼板６の周囲に巻きつけたあと、その両端を接着するようにしている。
上記のようにして帯状連続繊維シート５で４枚の囲い鋼板６を結束したら、今度は、４枚の囲い鋼板６と鉄筋コンクリート柱１との間に形成した間隔Ｈにグラウト材等の接着材４を充填して、囲い鋼板６を鉄筋コンクリート柱１に密着させて、それらを一体化する。
【００２１】
以上のように、この第２実施形態によれば、囲い鋼板６の周囲に、帯状連続繊維シート５を巻きつけて、囲い鋼板６を結束しているので、従来のように溶接作業をする必要がない。溶接作業をする必要がないので、溶接作業時に発生する火花による火災が起きることがなくなる。したがって、火花に対する養生作業などの手間を省くことができる。
【００２２】
また、帯状連続繊維シート５を巻きつけるだけで囲い鋼板６を結束することができるので、従来のように、溶接工の技術に依存することがない。したがって、常に均一な施工結果を得ることができる。そして、従来のように、熟練の溶接工を確保する必要がないので、それに伴うコストを削減することができる。
【００２３】
さらに、上記第２実施形態で補強材として使用するＬ字形状の囲い鋼板６は、４枚で囲った四角柱の内側の大きさを調整できる。すなわち、互いに隣接する囲い鋼板６の囲い片７と調整片８との重なり合う部分をスライドさせることによって、４枚で囲った四角柱の内側の大きさを変更することができる。
例えば、図３に示したように、一方の鋼板６の囲い片７を他方の鋼板６の調整片８に対してスライドさせて間隔ｓを設ければ、この間隔ｓ分だけ一辺を長くした四角柱を作ることができる。
【００２４】
上記のように４枚の囲い鋼板６で囲った四角柱の大きさを調整できるので、例えば、鉄筋コンクリート柱１の外形寸法に多少の誤差があっても、囲い鋼板６を微調整することによって、前記した間隔Ｈを正確に保つことができる。
もし、囲い鋼板６で形成する四角柱の寸法を微調整できなければ、補強する鉄筋コンクリート柱１は、それを設計寸法通りに正確に構築しなければならなくなる。しかし、鉄筋コンクリート柱１を設計寸法通りに正確に構築することはかなり難しく、実際には、設計寸法と多少の誤差が生じるのが通常である。
【００２５】
上記のように鉄筋コンクリート柱１が設計寸法と誤差があるとき、囲い鋼板６の寸法を調整できないと、上記間隔Ｈが一定せず、大きすぎたりあるいは小さすぎたりする。間隔Ｈが大きすぎると、グラウト材等の接着材４が多く必要となり、それだけコストアップにつながるとともに、この接着材４層が厚くなればなるほど、囲い鋼板による補強効果も減殺されることになる。
【００２６】
反対に、間隔Ｈが小さすぎると、今度は十分な量の接着材４を充填できず、接着効果が得にくくなるという問題が発生する。また、極端な場合には、間隔Ｈを確保できなくなることすらある。この場合に、囲い鋼板６の寸法を調整できなければ、囲い鋼板６を作り直すか、鉄筋コンクリート柱１の周囲を削るかしなければならなくなる。こうなると、そのコストアップは計り知れないもになってしまう。
【００２７】
いずれにしても、この第２実施形態においては、囲い鋼板６が形成する四角柱の寸法を、囲い片７と調整片８との重なり合いの範囲内で調整できるので、鉄筋コンクリート柱１の外形寸法に多少の誤差があっても、接着材４を充填するための必要最小限の間隔Ｈを、常に、正確に確保することができる。必要最小限の間隔Ｈを正確に確保できるので、接着材４を必要以上に多く充填しなければならなかったり、あるいは、必要量を充填できなかったりする問題は一切発生しない。
【００２８】
また、囲い鋼板６で囲った四角柱の太さをある程度調整できるということは、上記したＬ字形状の囲い鋼板６を工場で大量生産し、現場でいろいろな太さの鉄筋コンクリート柱１に対応することができる。特に、調整片８の重なり合い方向の長さを長くしておけば、その調整できる長さがより長くなるので、囲い鋼板６の汎用性も高まることになる。
【００２９】
なお、上記第２実施形態の囲い鋼板６は、四角柱を形成するようにしたが、補強する鉄筋コンクリート柱１の形状に合わせて、調整片８の折り曲げ角度を変えてもかまわない。例えば、補強する鉄筋コンクリート柱１が六角柱であれば、その六角柱の角に合わせて調整片８を折り曲げればよい。すなわち、調整片８の折り曲げ角度を変えれば、いろいろな多角形状の鉄筋コンクリート柱１でも適用できる。
【００３０】
さらに、図４に示すようにすれば、円柱状の鉄筋コンクリート柱１にも対応できる。この図４に示した囲い鋼板６は、囲い片７および調整片８を円弧にするとともに、調整片８の円弧の曲率を、囲い片７の円弧の曲率よりも大きくし、一方の囲い鋼板６の調整片８に、他方の囲い鋼板６の囲い片７を重ね合わせるようにしたものである。
【００３１】
ただし、上記のように一方の囲い鋼板６の調整片８に、他方の囲い鋼板６の囲い片７を重ね合わせたとき、各囲い片７が連続して一つの円を描くようにしている。したがって、この場合にも、囲い片７と調整片８との重なり合いの範囲内で、囲い鋼板６が形成する円柱の太さを調整できることになる。
【００３２】
なお、上記第１・第２実施形態における補強構造の強度は、囲い鋼板に巻きつける帯状連続繊維シート５の巻きつけ量によって決まる。言い換えると、鉄筋コンクリート柱１に対する補強強度は、囲い鋼板に巻きつける帯状連続繊維シート５の巻きつけ量を増減することによって調整できる。したがって、特別な強度を必要とする鉄筋コンクリート柱１を補強する場合には、巻きつける帯状連続繊維シート５を増やすだけで、簡単に補強強度を高めることができる。
【００３３】
図５に示すこの発明の第３実施形態は、囲い鋼板６を結束する結束部材に特徴を有しており、それ以外の構成は、図２に示した第２実施形態と同じである。したがって、以下では、第２実施形態と同じ構成要素については同一の符号を付す。
【００３４】
第３実施形態に用いる結束部材は、図５に示すように、複数の連結部材９と、囲い鋼板６の直角部Ｌ間で隣り合う２つの連結部材９を連結するタイロッド１０とから構成されている。上記連結部材９は、一対の押さえ片９，９ａと、この押さえ片９ａ，９ａに連続させた一対の連結片９ｂ，９ｂとを備えている。
そして、押さえ片９ａ，９ａは互いに直角にして、囲い鋼板６の直角部Ｌに対応させるようにしている。また、連結片９ｂ，９ｂは、押さえ片９ａ，９ａの角とは反対側に直角に折曲げている。
【００３５】
したがって、図５に示すように、一対の押さえ片９ａ，９ａからなる直角部分を、囲い鋼板６の直角部Ｌに対応させれば、囲い鋼板６の直角部Ｌ間で隣り合う２つの連結片９ｂ，９ｂが互いに対向することになる。このように互いに対向した連結片９ｂ，９ｂ間を複数のタイロッド１０で連結するようにしているが、このタイロッド１０は、一方端に頭部１０ａを設け、他方端にねじ部１０ｂを形成し、このねじ部１０ｂにナット１０ｃを締め付けるようにしている。
【００３６】
以下に第３実施形態の補強構造の施工方法を示す。
図５に示すように、４枚の囲い鋼板６の直角部Ｌを、それぞれ柱１の４つの角に対応させて設置する。そして、互いに隣接する一方の囲い鋼板６の囲い片７の内側に、他方の囲い鋼板６の調整片８を重ね合わせて柱１を囲う。このとき、囲い鋼板６と柱１との間には、ほぼ一定の間隔Ｈを設けておく。
【００３７】
次に、柱１を囲った４枚の囲い鋼板６の直角部Ｌに対応する連結部材９の一対の押さえ片９ａ，９ａからなる直角部分をそれぞれ当接させる。囲い鋼板６の直角部Ｌに押さえ片９ａ，９ａからなるの直角部分を当接させたら、囲い鋼板の直角部Ｌ間で互いに隣り合う連結部材９の連結片９ｂ，９ｂ間にタイロッド１０を挿入する。
【００３８】
すなわち、上記連結片１０ｂには、その長手方向に一定の間隔を保ったロッド挿入穴を形成しておき、このロッド挿入穴に上記タイロッド１０を挿入する。このとき、タイロッド１０の頭部１０ａを外側にして挿入するとともに、この頭部とは反対側のねじ部１０ｂを、対向する連結片９ｂに形成したロッド挿入穴に貫通させる。そして、このロッド挿入穴を貫通したロッド端のねじ部１０ｂにナット１０ｃをはめる。
【００３９】
上記のようにタイロッド１０で連結部材９を止めた状態で、囲い鋼板６と鉄筋コンクリート柱１との間の間隔Ｈを保つようにしている。このように間隔Ｈを保ったら、その間隔Ｈにグラウト剤等の接着材４を充填する。なお、接着材４を充填した後に、タイロッド１０の締め付け力を微調整し、接着材４層の厚さを調整するようにしてもよい。
【００４０】
以上のように、この第３実施形態によっても、囲い鋼板６の周囲に連結部材９をタイロッド１０で連結させて囲い鋼板６を結束しているので、従来のように溶接作業をする必要がない。溶接作業をする必要がないので、溶接作業時に発生する火花による火災が起きることがなくなる。したがって、火花に対する養生作業などの手間を省くことができる。
【００４１】
また、連結部材９をタイロッド１０で連結させるだけで囲い鋼板６を結束することができるので、従来のように、溶接工の技術に依存することがない。したがって、常に均一な施工結果を得ることができる。そして、従来のように、熟練の溶接工を確保する必要がないので、それに伴うコストを削減することができる。
【００４２】
なお、上記第３実施形態では、連結部材９をタイロッド１０で連結することによって、Ｌ字形状の囲い鋼板６を結束しているが、囲い鋼板は、第１実施形態のようなコの字型の囲い鋼板でもかまわない。すなわち、囲い鋼板の直角部分と、連結部材９の押さえ片９ａ，９ａからなる直角部分とが当接する構造になっていればよい。
【００４３】
また、上記第３実施形態の連結部材９は、それを直接鉄筋コンクリート柱１のコーナー部分に当接させて、それらをタイロッド１０で結束するようにしてもよい。この場合には、当該連結部材９がそのまま補強材として機能することになる。
さらに、上記連結部材９のタイロッド１０は、一方端を頭部１０ａ、他方端をねじ部１０ｂとしているが、一方端もねじ部として、両端をナットで締め付けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１実施形態の補強構造を示す斜視図である。
【図２】第２実施形態の補強構造を示す斜視図である。
【図３】囲い鋼板６の囲い片７と調整片８との重なり合う部分をスライドさせた状態を示す断面図である。
【図４】円柱状の鉄筋コンクリート柱１を囲う囲い鋼板６を示す断面図である。
【図５】第３実施形態の補強構造を示す斜視図である。
【図６】従来の補強構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１        鉄筋コンクリート柱
２        囲い鋼板
４        接着材
５        帯状連続繊維シート
６        囲い鋼板
７        囲い片
８        調整片
９        連結部材
９ａ      押さえ片
９ｂ      連結片
１０      タイロッド
１０ａ    頭部
１０ｂ    ねじ部
１０ｃ    ナット
ｈ        間隔
Ｈ        間隔
Ｌ        直角部
【図１】
2005023745.tif 000003
【図２】
2005023745.tif 000004
【図３】
2005023745.tif 000005
【図４】
2005023745.tif 000006
【図５】
2005023745.tif 000007
【図６】
2005023745.tif 000008