(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱の頭部と脚部において前記柱の前面および左右の側面を拘束する柱補強構造であって、
前記柱の前面および左右の側面に沿設された断面コの字状の補強部材と、
前記柱に形成された固定部材挿入孔に配設されて、前記補強部材を前記柱の前面に締め付ける第一の固定部材と、
前記補強部材と前記柱との隙間および前記固定部材挿入孔と前記第一の固定部材との隙間に充填される充填材と、
前記柱の左右の側面に突設されて、前記補強部材を前記柱の側面に締め付ける第二の固定部材と、を備え、
前記第一の固定部材は、前記柱と該柱に接続する梁との角部から柱せいの１／３以内の高さの位置にて先端が前記柱の中間よりも後面側となるように配置されていて、かつ、前記第二の固定部材と交差していて、
前記柱の前面および左右の側面を前記補強部材により拘束していることを特徴とする、柱補強構造。
【請求項２】
柱の頭部と脚部において前記柱の前面および左右の側面を拘束する柱補強構造であって、
前記柱の前面および左右の側面に沿設された断面コの字状の補強部材と、
前記柱に形成された固定部材挿入孔に配設されて、前記補強部材を前記柱の前面に締め付ける第一の固定部材と、
前記補強部材と前記柱との隙間および前記固定部材挿入孔と前記第一の固定部材との隙間に充填される充填材と、
前記柱の左右の側面に突設されて、前記補強部材を前記柱の側面に締め付ける第二の固定部材と、を備え、
前記柱の前面および左右の側面を前記補強部材により拘束していて、
前記補強部材の前記柱の前面に対応する部分に補剛材が設けられており、
前記補剛材は、前記柱の前面に当接し、前記第一の固定部材の締付力を直接前記柱に伝達することを特徴とする、柱補強構造。
【請求項３】
前記補強部材が、一片が前記前面、他片が前記側面に配置されるように断面Ｌ字状に形成された鋼板を２枚組み合わせることにより断面コの字を呈することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の柱補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存建物の補強を目的とした柱補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、耐震性が不十分であると判断された鉄筋コンクリート造や鉄骨鉄筋コンクリート造の既存建物に対する一般的な補強構造として、柱頭部分や柱脚部分の周囲に炭素繊維や鋼材等を巻きつけて拘束することで補強する場合がある。例えば、特許文献１には、断面矩形の柱に対して、各角部に配置されたコーナーピースをボルト等により締め付けることで柱を圧縮し、柱の膨張およびひび割れを抑制する補強構造が記載されている。
【０００３】
ところが、前記従来の柱の周囲を囲むように補強部材を配設する補強構造は、耐震壁や袖壁等の構造壁が一体的に設けられた柱に適用する場合は、壁を部分的に切断する必要があった。そのため、切断部分を補強する必要が生じるなど、施工が煩雑であるとともに、施工費が高価であった。
【０００４】
そのため、構造壁が一体的に設けられた柱の補強構造として、特許文献２や特許文献３には、柱の断面コの字状の鋼板等からなる補強板を、構造壁の接続部以外の柱表面に被覆し、補強板と柱との間に充填材を充填してなる耐震補強構造が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３４８４２号公報（段落［００１５］〜［００２７］、図２）
【特許文献２】特開平１０−１９６１３２号公報（段落［０００８］〜［００１２］、図１）
【特許文献３】特開２００４−６０２６９号公報（段落［００５１］〜［００５４］、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、前記従来の耐震補強構造は、構造壁の接続部以外の柱の表面形状に応じて、補強板を形成する必要があり、この補強板の製造のコストが高価となるという問題点を有していた。
【０００７】
また、鋼板等からなる補強板により、柱の露出部分を全体的に覆うため、補強板が大掛かりとなるとともに重量が重くなるため、取り扱いが困難となり、施工性が悪いという問題点を有していた。
【０００８】
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであり、施工性に優れ、かつ、安価に既存建物の耐震性能を向上させることを可能とした柱補強構造を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明は、柱の頭部と脚部において前記柱の前面および左右の側面を拘束する柱補強構造であって、前記柱の前面および左右の側面に沿設された断面コの字状の補強部材と、前記柱に形成された固定部材挿入孔に配設されて、前記補強部材を前記柱の前面に締め付ける第一の固定部材と、前記補強部材と前記柱との隙間および前記固定部材挿入孔と前記第一の固定部材との隙間に充填される充填材と、前記柱の左右の側面に突設されて、前記補強部材を前記柱の側面に締め付ける第二の固定部材と、を備え、前記第一の固定部材は、前記柱と該柱に接続する梁との角部から柱せいの１／３以内の高さの位置にて先端が前記柱の中間よりも後面側となるように配置されていて、かつ、前記第二の固定部材と交差していて、前記柱の前面および左右の側面を前記補強部材により拘束していることを特徴としている。
【００１０】
かかる柱補強構造は、柱の頭部や脚部（端部）において、柱の前面および側面を拘束するため、柱端部におけるせん断破壊や付着割裂破壊等に起因するカバーコンクリートの剥落を防止し、柱のじん性を改善することが可能となる。
また、補強部材が、柱の全体を覆うのではなく、柱の頭部および脚部の少なくとも一方においてのみ柱を拘束するように形成されているため、材料費が安価であるとともに、取り扱いが容易で作業性に優れている。
【００１１】
また、かかる柱補強構造は、補強部材が柱の頭部および脚部の少なくとも一方にだけ配置されるので、その取付作業が容易である。さらに、柱の頭部および脚部のみの補強であるため、比較的小スペースでの作業を可能とするとともに、既存の居住空間などの影響を最小限に抑えることが可能である。
また、前記補強部材と前記柱との隙間および前記固定部材挿入孔の隙間に、充填材が充填されていれば、補強部材と柱との一体化がより効果的に行われる。
【００１２】
また、第二の発明の柱補強構造は、柱の頭部と脚部において前記柱の前面および左右の側面を拘束する柱補強構造であって、前記柱の前面および左右の側面に沿設された断面コの字状の補強部材と、前記柱に形成された固定部材挿入孔に配設されて、前記補強部材を前記柱の前面に締め付ける第一の固定部材と、前記補強部材と前記柱との隙間および前記固定部材挿入孔と前記第一の固定部材との隙間に充填される充填材と、前記柱の左右の側面に突設されて、前記補強部材を前記柱の側面に締め付ける第二の固定部材と、を備え、前記柱の前面および左右の側面を前記補強部材により拘束していて、前記補強部材の前記柱の前面に対応する部分に、補剛材が設けられており、前記補剛材は、前記柱の前面に当接し、前記第一の固定部材の締付力を直接前記柱に伝達することを特徴としている。
この柱補強構造によれば、補強部材の増強効果を得ることができるとともに、補強部材が柱に当接することでより効果的に柱を拘束することが可能となる。
【００１３】
また、前記補剛材が、前記補強部材の角部に設けられていれば、コの字状に形成された補強部材が開くことを防止し、拘束効果が高まる。
また、前記補剛材は、上下に複数段設けられていてもよい。
【００１４】
なお、本発明の柱補強構造において、前記補強部材は、断面コの字状に形成された鋼板であってもよいし、一片が前記前面、他片が前記側面に配置されるように断面Ｌ字状に形成された鋼板を２枚組み合わせたものであってもよい。
【００１５】
また、前記補強部材が、前記柱を前後に貫通する固定部材挿入孔に挿通した第一の固定部材により固定されていれば、柱の前後から均一に拘束力を付与するため好適である。
【００１６】
また、前記固定部材が、前記柱と該柱に接続する梁との角部から、柱せいの１／３以内の位置において固定されていてもよい。また、前記補強部材により拘束する前記柱の端部の範囲が柱せいの１／２以上の範囲であってもよい。ここで、柱せいとは、例えば壁に直行する方向の柱の断面寸法等、想定するせん断力の方向の断面寸法をいう。
【００１７】
また、前記柱の左右の側面に突設されて、前記補強部材を前記柱の側面に締め付ける第二の固定部材を備えているため、柱に横方向（左右方向）の大きな力を付与することができるので、柱端部の耐力がより増強される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の柱補強構造によれば、施工性に優れ、かつ、安価に既存建物の耐震性能を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。
【００２０】
＜第１の実施の形態＞
以下、第１の実施の形態について図１乃至図３を参照して説明する。
ここで、図１は、第１の実施の形態に係る柱補強構造の概要を示す斜視図である。また、図２は、図１に示す柱補強構造の詳細を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）はＸ−Ｘ断面図、（ｃ）はＹ−Ｙ断面図である。さらに、図３は、図１に示す柱補強構造の詳細を示す図であって、（ａ）は柱頭部の斜視図、（ｂ）は補強部材の斜視図である。
【００２１】
本実施形態に係る柱補強構造１は、図１に示すように、既存建物の柱１０の補強を行うものであって、柱１０の頭部１１および脚部１２のそれぞれにおいて、柱１０の前面１３および左右の側面１４，１５に沿って配設された補強部材２０により、柱１０を拘束するものである。
【００２２】
柱１０は、図１に示すように、鉄筋コンクリート製で正方形断面に形成されている。また、左右の側面１４，１５には、隣接する他の柱との空間を閉塞するように形成された壁Ｗ，Ｗが接合されている。そして、柱１０の上端および下端には、図１および図２（ａ）に示すように、梁Ｂが一体に接合されている。なお、図１では、柱１０の上端に接続する梁Ｂの図示を省略している。
ここで、柱１０の断面形状は正方形に限定されるものではない。また、壁Ｗは、必ずしも、柱１０の左右に形成されている必要はない。また、既存建物も鉄筋コンクリート構造に限定されるものではない。
【００２３】
柱１０には、図２（ｂ）に示すように、補強部材２０を固定するためのアンカーボルト（第一の固定部材）３０を配設するための固定部材挿入孔１６が３箇所形成されている。
各固定部材挿入孔１６は、柱１０の前面１３から後面１７方向に、柱１０の中央付近までの深さに削孔することにより形成されている。この固定部材挿入孔１６は、図２（ａ）に示すように、柱１０と梁Ｂとの角部から柱せいの１／３以内の高さｈに、３箇所並んだ状態で形成されている。なお、固定部材挿入孔１６の形成は、柱１１に配筋された鉄筋に接触しないように形成する。
【００２４】
本実施形態では、固定部材挿入孔１６を断面円形に形成するものとするが、固定部材挿入孔１６の断面形状は限定されるものではない。また、固定部材挿入孔１６の箇所数も、限定されるものではなく、柱１０の形状寸法や、補強部材２０の形状等に応じて、適宜設定すればよい。また、固定部材挿入孔１６の孔径は、アンカーボルト３０のボルト径に応じて適宜設定する。
【００２５】
また、柱１０には、図２（ｃ）に示すように、補強部材２０を固定するための締付ボルト（第二の固定部材）３２を挿通するための貫通孔１８が柱１０を左右に貫通して形成されている。
本実施形態では、貫通孔１８を、アンカーボルト３０と締付ボルト３２とが接触することがないように、固定部材挿入孔１６よりも低い位置に形成している（図２（ａ）参照）。また、貫通孔１８の形成は、柱１１に配筋された鉄筋に接触しないように形成する。
【００２６】
本実施形態では、貫通孔１８を断面円形に形成するものとするが、貫通孔１８の断面形状は限定されるものではない。また、貫通孔１８の箇所数も、限定されるものではなく、柱１０の形状寸法や、補強部材２０の形状等に応じて、適宜設定すればよい。また、貫通孔１８の孔径は、締付ボルト３２のボルト径に応じて適宜設定する。なお、貫通孔１８は必要に応じて形成すればよく、省略することも可能である。
【００２７】
補強部材２０は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、柱１０の前面１３に沿って形成された本体部２１と左右の側面１４，１５に沿って形成された左右の翼部２２，２３とにより、断面コの字状に形成された鋼板である。補強部材２０の高さは、柱せいの１／２倍以上、好ましくは柱せいの１／２〜１倍程度の高さに形成する。これにより、補強部材が柱の頭部１１および脚部１２を拘束する範囲が、柱せいの１／２以上、好ましくは１／２〜１の範囲となるように構成する。補強部材２０の形成方法は限定されるものではなく、例えば１枚の鋼板に折り曲げ加工を施すことにより形成してもよいし、３枚の鋼板を互いに溶接接合することにより形成してもよい。
【００２８】
本体部２１には、図３（ｂ）および図２（ｂ）に示すように、柱１１に形成された固定部材挿入孔１６の位置に合わせて、ボルト孔２４が３箇所形成されている。本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、本体部２１の高さ方向中間付近に、ボルト孔２４，２４，２４を等間隔で形成する。補強部材２０は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、柱１０に形成された固定部材挿入孔１６に配設されたアンカーボルト３０を、ボルト孔２４，２４を挿通させた状態で、本体部２１の外面側から締め付けることにより、柱１０に固定されている。
【００２９】
また、本体部２１の背面（柱１０の前面に対応する部分）には、図３（ｂ）に示すように、それぞれ３枚のリブ（補剛材）２５，２５，２５が２段（上段および中段）、計６枚設けられている。リブ２５は、鋼板を本体部２１に接合することにより形成されており、本体部２１と直交した状態で接合されている。また、リブ２５は、ボルト孔２４の上下にそれぞれ形成されている。
【００３０】
また、各段のリブ２５，２５，２５は、互いに隙間を空けて並設されている。
さらに、各段において左右に配設されたリブ２５，２５は、それぞれ、本体部２１と翼部２２，２３との角部に配設されている。そして、角部のリブ２５は、本体部２１および翼部２２，２３に一体に接合されている。
なお、リブ２５の接合方法は限定されるものではないが、本実施形態では溶接接合により行う。また、リブ２５の個数および段数は限定されるものではない。また、リブ２５，２５，…の配置も限定されるものではなく、千鳥状に配置されていてもよい。
【００３１】
また、本体部２１には、本体部２１の背面の下端に沿って下段のリブ２６が形成されている。下段のリブ２６は、一枚の鋼板が、左右の翼部２２，２３間に横設されるように形成されている。そして、下段のリブ２６は、本体部２１および翼部２２，２３に一体に接合されている。なお、リブ２６の接合方法は限定されるものではないが、本実施形態では溶接接合により行う。
【００３２】
補強部材２０は、図２（ｂ）に示すように、リブ２５（２６）が、柱１０の前面１３に当接した状態で配設されている。
【００３３】
左右の翼部２２，２３には、それぞれ、柱１０に形成された貫通孔１８の位置に対応して、ボルト孔２７，２７が１箇所ずつ形成されている。補強部材２０は、図２（ａ）および（ｃ）に示すように、アンカーボルト３０に加えて、柱１０に形成された貫通孔１８に挿通した締付ボルト３２を、ボルト孔２７，２７を挿通させた状態で、翼部２２，２３の外面から締め付けることにより柱１０に固定されている。
【００３４】
図２（ｃ）に示すように、本実施形態では、翼部２２，２３の長さである翼部長ｚを柱１０の側面１４，１５の前面１３から前後方向中間部まで（柱せいの１／４程度）の長さとして、補強部材２０が、柱１０の前面１３および側面１４，１５の一部を覆う構成としたが、翼部２２，２３の形状寸法は、適宜設定することが可能である。例えば、翼部２２，２３の翼部長ｚを壁Ｗの前面に当接する長さとすることで、側面１４，１５の全体を覆う構成としてもよい。
【００３５】
アンカーボルト３０は、図２（ａ）に示すように、柱１０と梁Ｂとの角部から柱せいの１／３以内の高さｈに位置するように配置されている。なお、アンカーボルト３０の本数は限定されるものではない。また、本実施形態では、第一の固定部材として、アンカーボルト３０を使用するものとしたが、第一の固定部材は、補強部材２０を締付固定することができれば、アンカーボルトに限定されるものではない。
【００３６】
アンカーボルト３０の頭部には、定着部材３０ａとしてのナットが固定されている。アンカーボルト３０は、定着部材３０ａが頭部に形成されていることにより、補強部材２０による柱１０の頭部１１（脚部１２）の拘束に必要な定着長を確保している。なお、定着部材３０ａの構成は、アンカーボルト３０の定着力を増加させることが可能であれば、限定されるものではない。
【００３７】
本実施形態に係るアンカーボルト３０は、図２（ｂ）に示すように、翼部２２，２３の翼長ｚよりも長く、頭部の定着部材３０ａ（先端）が、柱１０の幅Ｄの中間よりも後面１７側となるように、配置されている。そして、アンカーボルト３０と締付ボルト３２とが交差している。ここでアンカーボルト３０の長さは限定されるものではないが、せん断破壊に対する耐力を増強させる観点からすれば、柱１０の前後の幅Ｄの１／２よりも長いのが望ましい。
【００３８】
補強部材２０は、アンカーボルト３０を介して柱１０の前面に固定されるとともに、貫通孔１８を挿通して、両端が柱１０の左右の側面１４，１５に突設された締付ボルト３２により、柱１０の側面１４，１５に固定されている。
【００３９】
締付ボルト３２は、鋼棒からなり、図２（ａ）に示すように、アンカーボルト３０と接触することがないように、アンカーボルト３０よりも低い位置に配置されている。なお、締付ボルト３２の本数や位置、締付ボルト３２を構成する材料等は、補強部材２０に所望の締付力を付与することが可能であれば、限定されるものではない。
【００４０】
補強部材２０は、図２（ｂ）および（ｃ）に示すように、アンカーボルト３０により、柱１０に締付固定されるとともに、柱１０と補強部材２０との間に形成された隙間にグラウト材等からなる充填材３１を充填することにより柱１０と一体に固定されている。また、充填材３１は、固定部材挿入孔１６の内壁面とアンカーボルト３０との間に形成された隙間および貫通孔１８の内壁面と締付ボルト３２との間に形成された隙間にも一体に充填されている。
【００４１】
なお、補強部材２０を構成する鋼板の板厚は、柱１０の形状寸法や想定される地震時に作用する応力等に応じて適宜設定する。また、補強部材２０の形成は、平鋼板に折り曲げ加工を施すことによる形成や鋼板同士を接合することによる形成など、適宜公知の手段により行えばよい。
【００４２】
柱補強構造１の施工は、下記の手順により行う。
まず、柱１０の前面１３から削孔を行うことにより柱１０に固定部材挿入孔１６，１６，１６を形成するとともに、柱１０の側面から削孔を行うことで貫通孔１８を形成する。次に、補強部材２０を所定の位置に配置するとともに、固定部材挿入孔１６，１６，１６および貫通孔１８にそれぞれアンカーボルト３０，３０，３０と締付ボルト３２を挿入する。
【００４３】
次に、アンカーボルト３０，３０，３０と締付ボルト３２に補強部材２０を仮止め固定し、柱１０と補強部材２０の隙間と、固定部材挿入孔１６，１６，１６と、貫通孔１８に充填材３１を充填する。
そして、充填材３１が固化した後、アンカーボルト３０，３０，３０と締付ボルト３２により、補強部材２０を締め付ける。
【００４４】
なお、本実施形態では、アンカーボルト３０，３０，３０と締付ボルト３２に補強部材２０を仮止め固定してから充填材３１を充填するものとしたが、補強部材２０を配置する前に、固定部材挿入孔１６，１６，１６にアンカーボルト３０，３０，３０を挿入するとともに充填材３１を充填し、アンカーボルト３０，３０，３０を柱１０に固定してから、補強部材２０を配置してもよい。
【００４５】
以上、本実施形態に係る柱補強構造１によれば、コの字状に形成された補強部材により、柱１０の頭部１１と脚部１２において、柱１０の前面１３、側面１４，１５を拘束するため、柱１０の端部のせん断破壊や、柱１０の付着割裂破壊（表面のコンクリートの剥落等）を防止し、柱１０のじん性を改善することを可能としている。
つまり、地震により大きな力が建物に作用すると、柱１０と梁Ｂとの接合部に大きな応力が発生し、この部分において柱１０に破損が生じる。これに対して、本実施形態に係る柱補強構造１は、大きな応力が作用する柱１０の頭部１１と脚部１２を補強部材２０により拘束するため、このような破損を防止することができる。
【００４６】
また、柱補強構造１は、補強部材２０を柱１０に締付固定するとともに充填材３１を充填するのみで完了するため、簡易かつ早期に施工を行うことが可能である。
また、柱補強構造１は、壁Ｗと一体に形成された柱１０について、壁Ｗに加工を加えることなく、前面１３と側面１４，１５との２方向から拘束することを可能としているため、作業性に優れているとともに、建物が有する既存の耐力を維持したまま、補強を行うことを可能としている。
【００４７】
また、補強部材２０は、柱１０の形状に応じて形成されており、また、頭部１１と脚部１２のみに配設されるため、既存の居住空間に与える影響が少ない。
また、補強部材２０は、柱１０の頭部１１および脚部１２のみに配設されるように、小型に形成されているため、取り扱いが容易で、柱補強構造１を構成するための施工性に優れているとともに安価である。
【００４８】
また、補強部材２０の本体部２１には、柱１０の側面に当接するように形成されたリブ２５，２６を備えているため、アンカーボルト３０による締付力を直接柱１０に伝達することが可能となり、柱１０の拘束力を高めることが可能となる。
また、アンカーボルト３０のみでは、アンカーボルト３０の周囲のみで柱１０を拘束することになるが、リブ２５，２６を介して力を伝達することで、拘束範囲を広げることが可能となる。
【００４９】
また、リブ２５，２６は、本体部２１と翼部２２，２３との角部において、本体部２１と翼部２２，２３との両方に固定されているため、翼部２２，２３が開いて柱１０との隙間が広がることを防止する。
また、下段のリブ２６は、柱１０と補強部材２０との隙間に充填材３１を充填する際の型枠としても機能するため、型枠の設置作業を一部省略することが可能となり、作業性に優れている。なお、リブ２５，２５，…は互いに間隔を空けて配置されているため、柱１０と補強部材２０との隙間への充填材３１の充填の妨げとなることはない。
【００５０】
また、充填材３１を、補強部材２０と柱１０との隙間と固定部材挿入孔１６と貫通孔１８とに一体に充填することで、より強固に補強部材２０を固定することが可能となった。
【００５１】
また、アンカーボルト３０の配置位置を、柱１０と梁Ｂとの角部から柱せいの１／３以内の高さｈとすることで、アンカーボルト３０を、柱１０の頭部１１または脚部１２に生じる破壊に対応する補強筋として機能させることが可能となる。
つまり、地震時等に柱１０の頭部１１または脚部１２には、柱１０と梁Ｂとの角部から、約４５°の角度で亀裂が生じる場合が多い。そのため、この角部から柱せいの１／３以内の高さｈにアンカーボルト３０を配置すれば、このような亀裂の発生を防止するのに効果的である。
【００５２】
また、補強部材２０により柱１０の頭部１１および脚部１２を拘束する範囲が、柱せいの１／２以上、好ましくは１／２〜１の範囲であるため、柱１０と梁Ｂとの角部から約４５°の角度で生じる亀裂の発生を防止するのに効果的である。
さらに、補強部材２０が、アンカーボルト３０，３０，３０に加えて、締付ボルト３２により締付固定されているため、柱１０の前面１３および側面１４，１５をより効果的に拘束する。
【００５３】
＜第２の実施の形態＞
次に、図４を参照して、第２の実施の形態に係る柱補強構造２について説明する。
ここで、図４は、第２の実施の形態にかかる柱補強構造の概略を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）補強部材の分解斜視図である。なお、柱補強構造２は、柱１０の頭部１１および脚部１２について同様に補強を行っているため、図４（ａ）では、頭部１１のみを表示するものとする。
【００５４】
第２の実施の形態に係る柱補強構造２は、図４（ａ）に示すように、補強部材２０’が、断面Ｌ字状に形成された鋼板（第一部材２０ａおよび第二部材２０ｂ）を２枚組み合わせることにより断面コの字状に構成されている点で、断面コの字状の鋼板からなる補強部材２０を使用する第１の実施の形態の柱補強構造１と異なっている。
【００５５】
補強部材２０’を構成する第一部材２０ａおよび第二部材２０ｂは、それぞれ一片２１ａ，２１ｂが前面１３、他片２２ａ，２２ｂが側面１４または側面１５に配置されるように形成された断面Ｌ字状の鋼板である。
一片２１ａ，２１ｂには、それぞれ、柱１０に形成された固定部材挿入孔１６に対応する位置にボルト孔２４，２４ａ，２４ｂ，２４が形成されている。
【００５６】
第一部材２０ａおよび第二部材２０ｂは、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、他片２２ａ，２２ｂをそれぞれ柱１０の側面１４，１５に係止した状態で、一片２１ａ，２１ｂ同士を柱１０の前面１３において重ね合わせた状態で配置されている。このとき、一片２１ａ，２１ｂにそれぞれ形成されたボルト孔２４ａ，２４ｂは、中央に配設されたアンカーボルト３０が挿通可能となるように、重ね合わされている。
【００５７】
そして、重ね合わされた一片２１ａ，２１ｂ同士が、溶接Ａにより互いに接合されている。
なお、第一部材２０ａと第二部材２０ｂの溶接は、柱１０に配置した状態で行ってもよいし、配置する前に溶接を行い、補強部材２０’としてコの字を呈した状態で柱１０に配置してもよい。また、第一部材２０ａと第二部材２０ｂは、必ずしも接合されていなくてもよい。
【００５８】
第一部材２０ａおよび第二部材２０ｂには、図４（ｃ）に示すように、それぞれ一片２１ａ，２１ｂの柱１０側の面のボルト孔２４，２４ｂ，２４に対応する位置に、補剛プレート２８，２８，２８が配設されている。なお、本実施形態では、第一部材２０ａにはボルト孔２４に対応する箇所に、第二部材２０ｂにはボルト孔２４およびボルト孔２４ｂに対応する箇所に、それぞれ１ずつ配設されている。
【００５９】
補剛プレート２８は、図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、柱１０の前面１３と補強部材２０’との間に形成された隙間に対応する厚みからなる矩形状の鋼板であって、一片２１ａ，２１ｂに溶接接合されることにより構成されている。この補剛プレート２８の中央には第一部材２０ａおよび第二部材２０ｂに形成されたボルト孔２４と同じ内径のボルト孔が形成されている。
補強部材２０’は、図４（ｂ）に示すように、補剛プレート２８，２８，２８が、柱１０の前面１３に当接した状態で配設される。
【００６０】
その他、第２の実施の形態に係る柱補強構造２の構成は、第１の実施の形態の柱補強構造１と同様なため、詳細な説明は省略する。なお、第２の実施形態では、締付ボルトを配設しないものとしたが、必要に応じて締付ボルトを配設してもよい。
【００６１】
柱補強構造２の施工は、下記の手順により行う。
まず、柱１０の前面１３から削孔することにより、柱１０に固定部材挿入孔１６，１６，１６を形成する。次に、固定部材挿入孔１６，１６，１６にアンカーボルト３０，３０，３０を挿入するとともに、固定部材挿入孔１６，１６，１６に充填材３１を充填する。なお、固定部材挿入孔１６，１６，１６への充填材３１の充填は、アンカーボルト３０，３０，３０を挿入する前に行ってもよいし、挿入した後に行ってもよい。
【００６２】
固定部材挿入孔１６に充填された充填材３１が固化したら、アンカーボルト３０，３０，３０に補強部材２０’を仮止め固定する。そして、柱１０と補強部材２０の隙間に充填材３１を充填し、充填材３１が固化して十分な強度を発現した後、アンカーボルト３０，３０，３０を介して、補強部材２０’を締め付ける。
なお、充填材３１を充填する前に、補強部材２０’を固定してもよい。
【００６３】
以上、柱補強構造２によれば、補強部材２０’が、第一部材２０ａと第二部材２０ｂとに分割されているため、取り扱いが容易である。したがって、施工を容易に行うことが可能となる。
【００６４】
この他、第２の実施の形態に係る柱補強構造２の作用効果は、第１の実施の形態の柱補強構造１と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００６５】
＜第３の実施の形態＞
次に、図５を参照して、第３の実施の形態に係る柱補強構造３について説明する。
ここで、図５は、第３の実施の形態にかかる柱補強構造の概略を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は補強部材の斜視図である。なお、柱補強構造３は、柱１０の頭部１１および脚部１２について同様に補強を行っているため、図５（ａ）では、頭部１１のみを表示するものとする。
【００６６】
第３の実施の形態に係る柱補強構造３は、図５（ａ）に示すように、補強部材２０が、柱１０の後面１７から前面１３を貫通して配設された貫通ボルト（第一の固定部材）３３，３３，３３により締付固定されている点で、第１の実施の形態に係る柱補強構造１と異なっている。
【００６７】
図５（ｂ）に示すように、柱補強構造３では、柱１０を前後方向で貫通する貫通孔（固定部材挿入孔）１９が形成されており、貫通ボルト３３は、柱１０を前後方向に貫通して形成された貫通孔１９に挿通されている。貫通孔１９の形状は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。また、第３の実施の形態では貫通ボルト３３を上下２段に２本ずつ計４本配設するものとしたが、その本数や配置は限定されるものではない。
【００６８】
柱１０の後面１７には補強板３４が配設されており、貫通ボルト３３は、補強部材２０と補強板３４の外面に係止された状態で配置されている。
また、貫通孔１９と貫通ボルト３３との間に形成された隙間には、柱１０と補強部材２０との隙間と一体に充填材３１が充填されている。
【００６９】
また、柱補強構造３では、上下の貫通ボルト３３，３３の上下方向の間に、貫通ボルト３３と接触することがないように、締付ボルト３２を配設するものとする。なお、締付ボルト３２の本数は限定されるものではなく、２本以上配設してもよい。
本実施形態では、上側の貫通ボルト３３を、柱１０と梁Ｂとの角部からの１／３以内の高さｈに位置するように配置する（図２（ａ）参照）。
【００７０】
補強部材２０の本体部２１の背面（柱１０の前面に対応する部分）には、図５（ｂ）に示すように、それぞれ２枚のリブ（補剛材）２５，２５が２段（上段および中段）、計４枚設けられている。リブ２５は、鋼板を本体部２１に接合することにより形成されており、本体部２１と直交した状態で接合されている。また、各リブ２５は、各ボルト孔２４の上方に形成されている。
【００７１】
また、各段のリブ２５，２５は、互いに隙間を空けて並設されている。
さらに、左右に配設されたリブ２５，２５は、それぞれ、本体部２１と翼部２２，２３との角部に配設されており、本体部２１および翼部２２，２３に一体に接合されている。
なお、リブ２５の接合方法は限定されるものではないが、本実施形態では溶接接合により行う。また、リブ２５の個数および段数は限定されるものではない。また、リブ２５，２５，…の配置も限定されるものではなく、千鳥状に配置されていてもよい。
【００７２】
また、本体部２１には、本体部２１の背面の下端に沿って下段のリブ２６が形成されている。下段のリブ２６は、一枚の鋼板からなり、左右の翼部２２，２３間に横設されるように形成されている。そして、下段のリブ２６は、本体部２１および翼部２２，２３に一体に接合されている。なお、リブ２６の接合方法は限定されるものではないが、本実施形態では溶接接合により行う。
【００７３】
補強部材２０は、図５（ｂ）に示すように、リブ２５（２６）が、柱１０の前面１３に当接した状態で配設されている。
【００７４】
この他、柱補強構造３の構成に関する事項は、第１の実施の形態に係る柱補強構造１の構成と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００７５】
柱補強構造３の施工は、下記の手順により行う。
まず、柱１０の前面１３から削孔することにより、柱１０に貫通孔１９，１９，…を形成するとともに、柱１０の側面１４（１５）から削孔を行うことで、貫通孔１８を形成する。次に、所定の位置に補強部材２０および補強板３４を配置するとともに、貫通孔１９，１９，…に貫通ボルト３３，３３，…を挿入し、貫通孔１８に締付ボルト３２を挿入する。
【００７６】
次に、貫通ボルト３３，３３，…と締付ボルト３２に補強部材２０を仮止め固定し、柱１０と補強部材２０の隙間と、貫通孔１９，１９，…と、貫通孔１８に充填材３１を充填する。
そして、充填材３１が固化した後、貫通ボルト３３，３３，…と締付ボルト３２により、補強部材２０を締め付ける。
【００７７】
なお、本実施形態では、貫通ボルト３３，３３，…と締付ボルト３２に補強部材２０を仮止め固定してから充填材３１を充填するものとしたが、補強部材２０を配置する前に、貫通孔１９，１９，…に充填材３１を充填し、貫通ボルト３３，３３，…を柱１０に固定してから、補強部材２０および補強板３４を配置してもよい。
【００７８】
以上、第３の実施の形態に係る柱補強構造３によれば、貫通ボルト３３，３３，３３を締め付けることにより、柱１０の前面に配設された補強部材２０と柱１０の後面１７に配設された補強板３４を介して、前後方向で柱１０を拘束することが可能となる。そのため、頭部１１および脚部１２において柱１０の周囲を拘束することが可能となり、柱１０のじん性が向上する。
【００７９】
また、貫通ボルト３３は、貫通孔１９内において、充填材３１により一体に固定されるため、せん断補強筋としての機能も発揮する。充填材３１は、柱１０と補強部材２０の隙間、貫通孔１６および貫通孔１９に一体に充填されるため、柱補強構造３が一体として、地震時に作用する応力に対して抵抗する構造を発揮する。
【００８０】
また、上側の貫通ボルト３３の配置位置を、柱１０と梁Ｂとの角部から柱せいの１／３以内の高さｈとすることで、貫通ボルト３３を、柱１０の頭部１１または脚部１２に生じるせん断破壊に対応するせん断補強筋として機能させることが可能となる。
つまり、地震時等に柱１０の頭部１１または脚部１２に生じるせん断破壊は、柱１０と梁Ｂとの角部から、約４５°の角度で亀裂が生じる場合が多い。そのため、この角部から柱せいの１／３以内の高さｈに貫通ボルト３３を配置すれば、このような亀裂の発生を防止するのに効果的である。ここで、貫通ボルト３３は、柱１０を貫通して配置されているため、柱１０の頭部１１または脚部１２に生じることが想定されるせん断破壊の亀裂を抑制するせん断補強鉄筋としての機能を奏する。
【００８１】
この他、第３の実施の形態に係る柱補強構造３の作用効果は、第１の実施の形態の柱補強構造１と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００８２】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明したが、本発明は前記の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、前記各実施形態では、柱の頭部および脚部の両方を補強部材により補強する場合について説明したが、頭部または脚部のいずれか一方のみを補強する構成としてもよい。
【００８３】
また、前記各実施形態では、補強部材を固定する第一の固定部材として、アンカーボルトまたは貫通ボルト等により締付固定するものとしたが、補強部材の固定方法は、柱を２方向（３面）から拘束することが可能であれば、ボルトによる締付固定に限定されるものではない。例えば、ＰＣ鋼棒による固定でもよい。
【００８４】
また、前記各実施形態では、いわゆる壁付きコンクリート柱を補強する場合について説明したが、本発明の補強構造は、壁が接続されていない柱にも適用可能である。
また、柱の前後方向の中央に壁が接続されている場合には、柱の前後にそれぞれ本発明の柱補強構造を構成してもよい。
【００８５】
また、第一の固定部材を、柱と柱に接続する梁との角部から、柱せいの１／３以内の位置において固定するものとしたが、第一の固定部材の固定位置はこれに限定されるものではない。
また、第一の固定部材の数は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。なお、固定部材を複数利用して補強部材を固定する場合において、少なくとも最も梁に近い位置に配設された補強部材が、梁と柱との角部から柱せいの１／３以内の位置に配置されるのが好ましい。
【００８６】
また、前記各実施形態では、補強部材の本体部（柱の前面に対応する部分）に補剛材（リブ、補剛プレート等）を形成するものとしたが、補剛材は必要に応じて形成すればよく、省略することも可能である。また、必要に応じて補剛材を翼部（柱の側面に対応する部分）に形成してもよい。また、補剛材の形状は、限定されない。
前記各実施形態では、補強部材により柱の頭部および脚部を拘束する範囲が、柱と梁との角部から柱せいの１／２以上の範囲となるように構成したが、必ずしも角部から柱せいの１／２以上の範囲でなくてもよい。
【００８７】
また、第二の固定部材として、鋼棒（締付ボルト）の代わりに、アンカーボルトやＰＣ鋼棒等を利用して、補強部材を柱の側面に固定する構成としてもよい。
【００８８】
また、アンカーボルトの長さは限定されるものではなく、補強部材の柱への締付固定のみを目的とする場合は、所定の定着長が確保できる長さであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る柱補強構造の概要を示す斜視図である。
【図２】図１に示す柱補強構造の詳細を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）はＸ−Ｘ断面図、（ｃ）はＹ−Ｙ断面図である。
【図３】図１に示す図１に示す柱補強構造の詳細を示す図であって、（ａ）は柱頭部の斜視図、（ｂ）は補強部材の斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る柱補強構造の概要を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）補強部材の分解斜視図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る柱補強構造の概要を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は補強部材の斜視図である。
【符号の説明】
【００９０】
１，２，３  柱補強構造
１０  柱
１１  頭部
１２  脚部
１３  前面
１４、１５  側面
１６  固定部材挿入孔
１９  貫通孔
２０  補強部材
２５  リブ（補剛材）
２８  補剛プレート（補剛材）
３０  アンカーボルト（第一の固定部材）
３２  締付ボルト（第二の固定部材）
３３  貫通ボルト（第一の固定部材）
Ｂ    梁
Ｗ    壁
【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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