(57)【要約】【課題】現場溶接を用いることなく、構造物を補強する補強用鋼板を容易に連結させることができる補強構造と、これに用いられる補強用鋼板とを提供する。【解決手段】鋼板巻立て工法に用いられる補強用鋼板として、短手方向の側辺のうちの一方の側辺に平面形状が略台形状の突出片２１を設け、他方の側辺に上記突出片２１が係合される台形状の凹部２２を設けるとともに、長手方向の側辺２０ｃ，２０ｄ側に互いに係合する凹凸部２５Ｍ，２５Ｎを形成した鋼板本体２４と、上記凹部２２の裏面側に取付けられる平板状の添接板２５とを備えた補強用鋼板２０Ａと、上記補強用鋼板２０Ａを１８０度回転させた補強用鋼板２０Ｂとを用い、補強用鋼板２０Ａ同士及び補強用鋼板２０Ｂの連結時には、上記突出片２１を上記凹部２２内に嵌入させて固定するようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の周囲に複数の補強用鋼板を配置し、隣接する鋼板同士を連結して上記構造物の外周を覆うとともに、上記補強用鋼板と構造物との間の空隙に硬化性充填材を充填して上記構造物と上記補強用鋼板とを一体化し、上記構造物を補強する鋼板巻立て工法において、上記補強用鋼板の短手方向の側辺の一方に、当該補強用鋼板に隣接する補強用鋼板方向に突出し、上記補強用鋼板側に向かうにしたがってその幅が広がる突出片を設けるとともに、他方の側辺に上記突出片が係合される凹部を設けて、補強用鋼板の連結時には、上記突出片を上記凹部に対向させるように移動させて上記凹部内に嵌入し、上記凹部に上記突出片を係合するようにしたことを特徴とする鋼板巻立て工法。
【請求項２】
上記補強用鋼板の上記凹部の裏面側である構造物側に添接板を取付けたことを特徴とする請求項１に記載の鋼板巻立て工法。
【請求項３】
上記突出片と上記添接板とを締結部材により締結したことを特徴とする請求項２に記載の鋼板巻立て工法。
【請求項４】
上記補強用鋼板の長手方向の側辺のうちの一方に、矩形状の段差部を少なくとも１個有する第１の凹凸部を設けるとともに、他方の側辺に上記凹凸部に係合可能な第２の凹凸部を設けて、上記補強用鋼板を上下方向に積み上げる際には、上下に隣接する補強用鋼板の第１の凹凸部と第２の凹凸部とを係合させるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項３に記載の鋼板巻立て工法。
【請求項５】
上記補強用鋼板の凹凸部の形状を、同一パターンが複数回繰り返された形状とするとともに、上下に隣接する補強用鋼板を上下方向に積み上げる際に、上記突出片と凹部との係合位置をずらして積み上げるようにしたことを特徴とする請求項４に記載の鋼板巻立て工法。
【請求項６】
構造物の周囲に複数の補強用鋼板を配置し、隣接する鋼板同士を連結して上記構造物の外周を覆うとともに、上記補強用鋼板と構造物との間の空隙に硬化性充填材を充填して上記構造物と上記補強用鋼板と一体化し、上記構造物を補強する鋼板巻立て工法に用いられる補強用鋼板であって、短手方向の側辺の一方に設けられた、当該補強用鋼板本体から離れるにしたがってその幅が広がる突出片と、他方の短手方向の側辺に設けられた、上記突出片が係合される凹部と、この凹部の裏面側である構造物側に取付けられた添接板と、上記突出片に設けられた、上記突出片と上記添接板とを締結するためのボルト孔を挿入するためのボルト挿入孔と、上記添接板に設けられ、上記ボルト孔と同一の軸線を有するネジ穴とを備えたことを特徴とする補強用鋼板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の周囲に複数に分割された補強用鋼板を組立てて巻き立てるとともに、この補強用鋼板と構造物との間にモルタル等を充填して上記構造物と上記補強用鋼板とを一体化し、上記構造物を補強する構造物の補強構造と、これに用いられる補強用鋼板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、柱等の鉄筋コンクリート構造物の耐震性を向上させるため、構造物の周囲に複数に分割された補強用鋼板を巻立てて隣接する鋼板同士を連結し、上記構造物の外周を覆うとともに、上記巻立てた補強用鋼板と構造物との間の空隙に、エポキシ樹脂やモルタル等を充填して上記構造物と上記補強用鋼板とを一体化し、上記構造物を補強する方法が知られている。この補強により、地震時において柱等の構造物の径方向に加わる膨出力による剪断破壊を効果的に防止することができる。また、この工法は、既設の構造物の耐震補強にも適用可能である。
ところで、複数の鋼板同士を連結する方法としては一般に溶接等が用いられるが、この溶接による連結は作業時間がかかるだけでなく、狭隘な場所での作業のため作業性も悪く、そのため、強度的なバラツキが生じ易いといった問題点があった。そこで、図４（ａ）に示すように、両側部５０ａ，５０ｂに継手部５１，５２を設けた断面コの字状の補強用鋼板５０を２枚準備するとともに、これらの鋼板５０，５０を鉄筋コンクリート製の柱１０の全周を囲むように向かい合わせて隣接配置し、一方の補強用鋼板５０の側部５０ａに設けられた継手５１とこれに隣接する補強用鋼板５０の側部５０ｂに設けられた継手５２とをそれぞれ重ね合せて連結・固定することにより、溶接作業を大幅に低減する方法が提案されている。なお、同図において、符号３０は上記柱１と上記補強用鋼板５０との隙間に充填されたモルタルである。
図４（ｂ），（ｃ）は上記補強用鋼板５０，５０の連結部の詳細を示す図で、２枚の補強用鋼板５０，５０を重ね合せたときに外表面側に配置される側の側部５０ａに設けられた継手部５１には、貫通孔５１ｓと凹凸部５１ｍとが形成されており、内表面側に配置される側の側部５０ｂに設けられた継手部５２には、上記貫通孔５１ｓと同一の軸線を有する貫通孔５２ｓと上記凹凸部５１ｍに係合される凹凸部５２ｍとが形成されている。上記補強用鋼板５０，５０の連結時には、上記凹凸部５１ｍと上記凹凸部５２ｍとを係合するとともに、継手部５２側からボルト５３を上記貫通孔５１ｓ，５２ｓに挿入し、上記継手部５１から外表面側に突出した上記ボルト５３をナット５４に螺入して、上記継手部５１と継手部５２とを締結する。これにより、溶接作業を行うことなく、上記補強用鋼板５０，５０を連結・固定することができる。なお、柱１０の上下方向については、上下に隣接する補強用鋼板５０，５０の側面５０ｋ同士を溶接等により連結・固定する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−４１５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の補強用鋼板５０は、その両側部５０ａ，５０ｂに凹凸部５１ｍ，５２ｍを形成した、上記鋼板５０とは厚さの異なる継手部５１，５２を設けた複雑な構造であることから、一枚の鋼板から加工により形成することが困難である。そのため、上記継手部５１，５２を別途製造して鋼板本体に溶接して取付けるなど補強用鋼板５０の製造に手間がかかっていた。
【０００４】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、現場溶接を行うことなく、構造物を補強する補強用鋼板を容易に連結させることができるとともに、地震力による剪断破壊防止と構造物の靭性向上を図ることのできる補強構造と、これに用いられる補強用鋼板とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願の請求項１に記載の発明は、構造物の周囲に複数の補強用鋼板を配置し、隣接する鋼板同士を連結して上記構造物の外周を覆うとともに、上記補強用鋼板と構造物との間の空隙に硬化性充填材を充填して上記構造物と上記補強用鋼板とを一体化し、上記構造物を補強する鋼板巻立て工法において、上記補強用鋼板の短手方向の側辺の一方に、当該補強用鋼板に隣接する補強用鋼板方向に突出し、上記補強用鋼板側に向かうにしたがってその幅が広がる突出片を設けるとともに、他方の側辺に上記突出片が係合される凹部を設け、補強用鋼板の連結時には、上記突出片を上記凹部に対向させるように移動させて上記凹部内に嵌入し、上記凹部に上記突出片を係合するようにしたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構造物の鋼板巻立て工法において、上記補強用鋼板の上記凹部の裏面側である構造物側に添接板を取付けたものである。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の鋼板巻立て工法において、上記突出片と上記添接板とを締結部材により締結したものである。
【０００６】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３に記載の鋼板巻立て工法において、上記補強用鋼板の長手方向の側辺のうちの一方に、矩形状の段差部を少なくとも１個有する第１の凹凸部を設けるとともに、他方の側辺に上記凹凸部に係合可能な第２の凹凸部を設けて、上記補強用鋼板を上下方向に積み上げる際には、上下に隣接する補強用鋼板の第１の凹凸部と第２の凹凸部とを係合させるようにしたしたものである。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の鋼板巻立て工法において、上記補強用鋼板の凹凸部の形状を、同一パターンが複数回繰り返された形状とするとともに、上下に隣接する補強用鋼板を上下方向に積み上げる際に、上記突出片と凹部との係合位置をずらして積み上げるようにしたものである。
【０００７】
また、請求項６に記載の発明は、構造物の周囲に複数の補強用鋼板を配置し、隣接する鋼板同士を連結して上記構造物の外周を覆うとともに、上記補強用鋼板と構造物との間の空隙に硬化性充填材を充填して上記構造物と上記補強用鋼板と一体化し、上記構造物を補強する鋼板巻立て工法に用いられる補強用鋼板であって、鋼板の短手方向の側辺の一方に設けられた、当該補強用鋼板本体から離れるにしたがってその幅が広がる突出片と、他方の短手方向の側辺に設けられた、上記突出片が係合される凹部と、この凹部の裏面側である構造物側に取付けられた添接板と、上記突出片に設けられた、上記突出片と上記添接板とを締結するためのボルト孔を挿入するためのボルト挿入孔と、上記添接板に設けられ、上記ボルト孔と同一の軸線を有するネジ穴とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、鋼板巻立て工法に用いられる補強用鋼板として、上記補強用鋼板の短手方向の側辺の一方に設けられた、当該補強用鋼板本体から離れるにしたがってその幅が広がる突出片と、他方の側辺に設けられた、上記突出片が係合される凹部と、この凹部の裏面側である構造物側に取付けられた添接板と、上記突出片に設けられた、上記突出片と上記添接板とを締結するためのボルト孔を挿入するためのボルト挿入孔と、上記添接板に設けられ、上記ボルト孔と同一の軸線を有するネジ穴とを備えた補強用鋼板を用い、補強用鋼板の連結時には、上記突出片を上記凹部に対向させるように移動させて上記凹部内に嵌入し、上記凹部に上記突出片を係合した後、締結ボルトを上記ボルト孔を介して上記ネジ穴に螺入して上記突出片と上記添接板とを締結するようにしたので、現場溶接を行うことなく、構造物を補強する補強用鋼板を容易に連結させることができる。
また、上記補強用鋼板の長手方向の側辺の一方に、矩形状の段差部を少なくとも１個有する第１の凹凸部を設けるとともに、他方の側辺に上記凹凸部に係合可能な第２の凹凸部を設けて、上記補強用鋼板を上下方向に積み上げるようにしたので、上下方向についても現場溶接を行うことなく、補強用鋼板同士を連結することができるとともに、上下の補強用鋼板同士は、矩形状の段差部同士が係合されるので、地震力による振動で補強用鋼板がせり上がって連結部が外れることを確実に防止することができる。
このとき、上記補強用鋼板の凹凸部の形状を、同一パターンが複数回繰り返された形状とするとともに、上下に隣接する補強用鋼板を上下方向に積み上げる際に、上記突出片と凹部との係合位置をずらして積み上げるようにすれば、係合部を複数の側面に配置できるので、均一な補強を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の最良の形態に係る鋼板巻立て工法による構造物の補強構造を示す図で、（ａ）図は正面図、（ｂ）図は側面図、（ｃ）図は（ａ）図のＡ−Ａ断面図である。同図において、１０は耐震補強の対象物である断面形状が矩形の鉄筋コンクリート柱、２０Ａ，２０Ｂは本工法に用いられる補強用鋼板、３０はこの補強用鋼板と鉄筋コンクリート柱１０との間の空隙に充填されるモルタルである。
折り曲げ前の補強用鋼板２０Ａは、図２（ａ）に示すように、１枚の鋼板２０Ｐを加工したもので、短手方向の側辺のうちの一方の側辺２０ａを加工して、鋼板の中心から離れるにしたがってその幅が広がる、平面形状が略台形状の突出片２１を設け、他方の側辺２０ｂを加工して、上記突出片２１が係合される台形状の凹部２２を設けるとともに、上記凹部２２の裏面側に平板状の添接板２３を取付けたものである。また、この補強用鋼板２０Ａの鋼板本体２４の長手方向の側辺２０ｃには、矩形状の段差部２５ａと平面視波型の凹凸部２５ｂとを有する凹凸部２５Ｍが形成されており、他方の側辺２０ｄには、上記凹凸部２５Ｍと係合する凹凸部２５Ｎが形成されている。なお、上記凹凸部２５Ｍと凹凸部２５Ｎの凹凸の形状は、同一パターンが２回繰り返された形状となっている。
また、補強用鋼板２０Ｂは、上記補強用鋼板２０Ａを１８０度回転させたもので、補強用鋼板２０Ａと同一のもので、これにより、図２（ｂ）に示すように、補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂ同士を柱の周方向に沿って連結することができるとともに、補強用鋼板２０Ａと補強用鋼板２０Ｂ、あるいは、補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂ同士を柱の上下方向に積み上げることができる。
また、上記補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂの突出片２１には、図２（ｃ）に示すように、固定ボルト２６の頭部を挿入・固定するための座グリ２１ｋが設けられ、上記添接板２３の上記座グリ２１ｋに対応する部分には、上記固定ボルト２６を螺入するためのネジ部２３ｋが形成されている。
本例では、２枚の補強用鋼板２０Ａを、それぞれコの字に折り曲げて、鉄筋コンクリート製の柱１０の全周を囲むように向かい合わせて隣接配置するとともに、各補強用鋼板２０Ａの突出片２１をそれぞれ他方の補強用鋼板２０Ａの凹部２２内に嵌入させて係合した後、上記突出片２１側から補強用鋼板２０Ａの添接板２３に形成されたネジ部２３ｋに固定ボルト２６を螺入する。これにより、２枚の補強用鋼板２０Ａ，２０Ａを容易に連結することができる。２枚の補強用鋼板２０Ｂ，２０Ｂについても同様の操作により連結することができる。
なお、折り曲げ前の鋼板本体２４の突出片２１，凹部２２，凹凸部２５Ｍ，２５Ｎは、機械加工ではなく、プレス等により形成してもよい。
【００１０】
次に、上記補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂを用いて鉄筋コンクリート柱１０を補強する方法について説明する。
まず、基部（最下段）に、上部側側辺にそれぞれ上記補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂの凹凸部２５Ｍ，２５Ｎと同じ形状の凹凸部を有する複数の基部鋼板２０Ｃを、鉄筋コンクリート柱１０の外周を囲むように水平に設置し、これらの基部鋼板２０Ｃをボルト２７で連結する。このとき、基部鋼板２０Ｃの連結部近傍にボルト挿入口を設けるとともに、上記基部鋼板２０Ｃの内側（鉄筋コンクリート柱１０側）に複数のネジ穴(図示せず)が形成された板状の基部添接板２８を配置し、上記基部鋼板２０Ｃ側から上記ネジ穴にボルト２７を螺入して複数の基部鋼板２０Ｃ同士を連結・固定する。
次に、上記基部鋼板２０Ｃの上側に補強用鋼板２０Ａを積み上げ、更にその上に補強用鋼板２０Ｂ，補強用鋼板２０Ｂ，補強用鋼板２０Ａを順に積み上げる。本例では、図１（ａ），（ｂ）に示すように、下段に位置する補強用鋼板と上段に位置する補強用鋼板とを９０°づつずらしながら積み上げるようにしている。これにより、上記補強用鋼板２０Ａと補強用鋼板２０Ｂとのそれぞれの連結部、すなわち、突出片２１と凹部２２との係合部は、基部を除いた下から１，３段目では柱の両側面側に、２，４段目では正面側及び裏面側に位置するとともに、１つの側面に現れる突出片２１と凹部の向きを逆向きにすることができる。
上記積み上げにおいては、補強用鋼板の凹凸部２５Ｍと凹凸部２５Ｎとの噛み合わせに隙間がないように積み上げることが肝要で、これにより、突出片２１と凹部２２との係合作業も容易となる。このとき、上下方向に平行な、すなわち、柱の周方向に垂直な２辺を有する矩形状の段差部２５ａが係合されるので、地震時などの曲げ入力に対して、補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂのせり上がりを確実に防止することができる。
このとき、スペーサボルトを張り出して鉄筋コンクリート柱１０と上記補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂとの離隔距離を確保しておく。
補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂの積み上げ完了後には、複数の頂部鋼板２０Ｄを取付ける上記頂部鋼板２０Ｄは下部側側辺に最上部の補強用鋼板２０Ａの凹凸部２５Ｍに係合する凹凸部を有する鋼板で、上記複数の頂部鋼板２０Ｄ同士は上記基部鋼板２０Ｃと同様に、頂部添接板２９とボルト２７とを用いて連結・固定される。
最後に、上記鉄筋コンクリート柱１０と補強用鋼板２０Ａ〜２０Ｄとの隙間に硬化性充填材であるモルタル３０を充填して上記鉄筋コンクリート柱１０と補強用鋼板２０Ａ〜２０Ｄとを一体化し、上記鉄筋コンクリート柱１０を補強する。
【００１１】
このように、本最良の形態によれば、既設の鉄筋コンクリート柱１０の周囲に複数の補強用鋼板を配置し、隣接する鋼板同士を連結して上記構造物の外周を覆うとともに、上記補強用鋼板と構造物との間の空隙にモルタル３０を充填して補強する際に、補強用鋼板として、短手方向の側辺のうちの一方の側辺２０ａに、鋼板の中心から離れるにしたがってその幅が広がる、平面形状が略台形状の突出片２１を設け、他方の側辺２０ｂに上記突出片２１が係合される台形状の凹部２２を設けるとともに、長手方向の側辺２０ｃ，２０ｄ側に互いに係合する凹凸部２５Ｍ，２５Ｎを形成した鋼板本体２４と、上記凹部２２の裏面側に取付けられる平板状の添接板２５とを備えた補強用鋼板２０Ａと、上記補強用鋼板２０Ａを１８０度回転させた補強用鋼板２０Ｂとを用い、補強用鋼板２０Ａ同士及び補強用鋼板２０Ｂを柱の周囲に沿って連結する時には、上記突出片２１を上記凹部２２内に嵌入させて係合してから固定ボルト２６で固定するようにしたので、現場溶接を行うことなく、上記補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂを容易に連結することができるだけでなく、地震力による鉄筋の降伏変位量を超えても耐力を有するので、剪断破壊を確実に防止できるとともに、構造物の靭性向上を図ることができる。
また、補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂの凹凸部２５Ｍと凹凸部２５Ｎとを噛み合わせながら、補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂを積み上げるようにしたので、上下方向についても現場溶接を行うことなく、補強用鋼板同士を連結することができる。
更に、本例の補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂの鋼板本体２４は製造が容易であるので、製造コストを低減することができる。
【００１２】
なお、上記最良の形態では、断面形状が矩形の既設の鉄筋コンクリート柱１０を耐震補強する場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、梁などの他の構造物の補強にも適用可能であることは言うまでもない。
また、上記例では、２枚の補強用鋼板２０Ａ及び２枚の補強用鋼板２０Ｂにより鉄筋コンクリート柱１０の全周を覆うようにしたが、構造物の大きさや形状によっては、一周に３枚以上使用してもよい。
また、上記例では、補強用鋼板２０Ａ，２０ＢをＡ−Ｂ−Ｂ−Ａの順で上下方向に積み上げたが、図３（ａ）に示すように、Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂのように積み上げてもよい。
また、図３（ｂ）に示すように、１種類の補強用鋼板２０Ａ（または、補強用鋼板２０Ｂ）のみで鉄筋コンクリート柱１０を覆うことも可能であるが、この場合には連結方向がすべて同じになるので、強度の均一性を確保するには、本例のような積み上げ方にする方が好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
このように、本発明によれば、現場溶接を行うことなく、構造物を補強する補強用鋼板を容易に連結させることができるので、構造物の補強工事を効率よく、かつ、容易に行うことができるとともに、地震力による剪断破壊防止と構造物の靭性向上とを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の最良の形態に係る構造物の補強構造を示す図である。
【図２】本最良の形態に係る補強用鋼板の詳細を示す図である。
【図３】本発明による補強用鋼板の他の積み上げ方法を示す図である。
【図４】従来の構造物の補強構造を示す図である。
【符号の説明】
【００１５】
１０  鉄筋コンクリート柱、２０Ａ，２０Ｂ  補強用鋼板、２０Ｃ  基部鋼板、
２０Ｄ  頂部鋼板、２０Ｐ  鋼板、２１  突出片、２１ｋ  座グリ、２２  凹部、
２３  添接板、２４  鋼板本体、２５Ｍ，２５Ｎ  凹凸部、２５ａ  矩形状の段差部、
２５ｂ  波型の凹凸部、２５ｋ  ネジ部、２６  固定ボルト、２７  ボルト、
２８  基部添接板、２９  上部添接板、３０  モルタル。
【図１】
2007270511.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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