(57)【要約】【課題】  壁付き柱のように、補強板である金属板４，５を柱１の周囲に設けることができなくても、十分な補強効果が得られるようにする。【解決手段】  少なくとも二辺４ａ，４ｂ間に角部４ｄを形成した入隅部用金属板４を備え、上記角部を挟む二辺４ａ，４ｂを、壁と柱とが連続する部分に形成される入隅部３の柱側面７および壁側面８の両面に対向させ、かつ、上記入隅部用金属板４に、他の金属板３を連続させ、これら入隅部用金属板と他の金属板との表面に帯状連続シート１１を接着するとともに、上記各金属板と柱および壁との対向間隔に充填材１５を充填したことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二辺間に角部を形成した入隅部用金属板を備え、上記角部を挟む二辺を、壁と柱とが連続する部分に形成される入隅部の柱側面および壁側面の両面に対向させ、かつ、上記入隅部用金属板に、他の金属板を連続させ、これら入隅部用金属板と他の金属板との表面に帯状連続シートを接着するとともに、上記各金属板と柱および壁との対向間隔に充填材を充填したことを特徴とする壁付き柱の補強構造。
【請求項２】
上記入隅部用金属板と他の金属板とを互いに重ね合わせ、これら両金属板を上記帯状連続シートで接着するとともに、この接着した帯状連続シートで上記重ね合わせ部分を覆ったことを特徴とする請求項１記載の壁付き柱の補強構造。
【請求項３】
二枚の入隅部用金属板を備え、これら二枚の入隅部用金属板のそれぞれに角部を形成し、これら角部を互いに重ね合わせせるとともに、これら両入隅部用金属板を上記帯状連続シートで接着するとともに、この接着した帯状連続シートで上記２枚の入隅部用金属板を覆ったことを特徴とする請求項１または２記載の壁付き柱の補強構造。
【請求項４】
入隅部用金属板の上記角部を、円弧または斜面にした請求項１〜３のいずれか１に記載の壁付き柱の補強構造。
【請求項５】
上記入隅部用金属板の角部に沿って、上記帯状連続シートを押さえる押さえ板を固定した請求項１〜３のいずれかに記載の壁付き柱の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば既存の建造物の柱を、事後的に補強するのに適した壁付き柱の補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、建造物などの鉄筋コンクリート柱に付いては、特許文献１に記載されたものが従来から知られている。この従来の補強構造は、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、これら鋼板の一部を互いに重ね合わせる。そして、上記のように柱の周囲に設けた鋼板を、帯状連続シートで巻き付けて、柱と鋼板とを、グラウト材を介して一体化している。
【特許文献１】特開２００５−２３７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した従来の補強構造は、柱に沿わせる鋼板や帯状連続シートを、柱の周囲に巻き付けるようにして固定している。しかし、既存の建造物における柱のほとんどは、その柱に壁が付設されているのが通常である。このように壁が付設されている柱を補強しようとしたときには、柱の周囲に鋼板や帯状連続シートを巻き付けることはほとんどできない。そのために、上記従来の補強構造は、その用途がきわめて限定されるという問題があった。
【０００４】
また、上記従来の補強構造では、柱の周囲に鋼板ととともに帯状連続シートを巻き付けるようにしているので、特に、壁を付設した柱における柱と壁との間に形成される入隅部の補強に関する解決策がいっさいない。ところが、この入隅部の補強が十分でなければ、その入隅部に応力が集中してしまって、そこから亀裂が入ってしまうという問題が発生する。
【０００５】
この発明の目的は、柱と壁との間に形成される入隅部を十分に補強できる壁付き柱の補強構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、少なくとも二辺間に角部を形成した入隅部用金属板を備え、上記角部を挟む二辺を、壁と柱とが連続する部分に形成される入隅部の柱側面および壁側面の両面に対向させ、かつ、上記入隅部用金属板に、他の金属板を連続させ、これら入隅部用金属板と他の金属板との表面に帯状連続シートを接着するとともに、上記各金属板と柱および壁との対向間隔に充填材を充填したことを特徴とする。
【０００７】
上記した入隅部用金属板は、要するに二辺間に角部を形成した金属板であればよく、入隅専用の金属板でなくてもよい。また、この入隅部用金属板は、その強度さえ維持できれば、材質は特に問わない。なぜなら、その金属板に他の金属板を重ね合わせて連続させるのに、溶接等を必要としないからである。もし、溶接が必要になれば、例えばアルミ材などを用いることができないが、上記のようにこの発明では、溶接を必要としないので、金属板の材質はいっさい問われない。また、上記二辺間に形成される角部は、角がはっきりと現れる形状でなくてもよい。例えば、その角の部分が円弧であったり、あるいはその角の部分が斜面になっていたりしていてもよい。
【０００８】
なお、上記帯状連続シートは、例えばアラミド繊維など、ある程度の強度が必要とされるが、強度さえ確保されれば、その材質は問わない。しかも、この帯状連続シートは、鋼板の全面にくまなく貼り付けてもよいし、鋼板の上下方向に所定の間隔を保って貼り付けてもよい。
【０００９】
また、上記充填材は、施工時に壁と鋼板との間に注入できるだけの流動性が必要である。なぜなら、コンクリート製の壁面には、細かな凹凸がたくさんあるが、充填材はこれら凹凸を含めた壁面全面に行きわたることが、この補強構造の強度を維持する上に必要だからである。そのためには、当該充填材は、施工時に流動性が求められる。
【００１０】
さらに、この充填材は、壁や柱にひび割れが入ってその見かけ上の体積が膨張しようとしたとき、上記したように拘束効果を発揮しなければならないので、この充填材には、大きな圧縮変形が発生しない性質、すなわち圧縮剛性が求められる。
【００１１】
したがって、この発明の充填材は、圧縮剛性を備えるとともに、流動性を有する材質でなければならないが、これら圧縮剛性および流動性を備えていれば、どのような材質のものを用いてもよい。
【００１２】
第２の発明は、上記入隅部用金属板と他の金属板とを互いに重ね合わせ、これら両金属板を上記帯状連続シートで接着するとともに、この接着した帯状連続シートで上記重ね合わせ部分を覆った点に特徴を有する。なお、この重なり合った部分が帯状連続シートで覆われることによって、それら両金属板が一体化させられることになる。
【００１３】
第３の発明は、二枚の入隅部用金属板を備え、これら二枚の入隅部用金属板のそれぞれに角部を形成し、これら角部を互いに重ね合わせせるとともに、これら両入隅部用金属板を上記帯状連続シートで接着するとともに、この接着した帯状連続シートで上記２枚の入隅部用金属板を覆った点に特徴を有する。
【００１４】
第４の発明は、入隅部用金属板の上記角部を、円弧または斜面にした点に特徴を有する。
【００１５】
第５の発明は、上記入隅部用金属板の角部に沿って、上記帯状連続シートを押さえる押さえ板を固定した点に特徴を有する。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、柱と壁との境に形成される入隅部に、角部を形成した入隅部用金属板を沿わせたので、壁付き柱の弱点である入隅部の強度を十分に保つことができる。したがって、従来のように柱の周囲を完全に囲えなくても、この発明では、柱の強度を十分に保つことができる。
【００１７】
第２の発明は、入隅部用金属板と他の金属板とを重ね合わせ、この重ね合わせ部分を帯状連続シートで覆ったので、この重ね合わせ部分において両金属板が一体化され、それだけ強度も増すことになる。
【００１８】
第３の発明によれば、２枚の入隅部用金属板の角部を互いに重ね合わせるとともに、これら両入隅部用金属板を上記帯状連続シートで接着したので、入隅部の強度がさらに増すことになる。
【００１９】
第４の発明によれば、入隅部用金属板の角部を円弧または斜面にしたので、例えば、帯状連続シートを貼るときに、この帯状連続シートがその角部から浮き上がったりしなくなる。このように帯状連続シートが浮き上がらないので、帯状連続シートと金属板とが強固に一体化されることになる。また、入隅部と、円弧または斜面にした角部との間に形成される空間には、充填材を充填するだけでよい。
【００２０】
第５の発明によれば、上記入隅部用金属板の角部に沿って、上記帯状連続シートを押さえる押さえ板を固定したので、帯状連続シートが入隅部用金属板にぴったりと沿った状態を保てるとともに、この帯状連続シートが入隅部用金属板の角部にぴったりと接触することになる。このように帯状連続シートが入隅部用金属板の角部にぴったりと接触すればするほど、柱の拘束効果を高く保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１および図２に示した第１の実施形態は、柱１に壁２を連続させた建造物の補強構造に関するもので、柱１と壁２とが交わる部分にいわゆる入隅部３が形成されている。そして、上記柱１および壁２には、この発明の金属板である鋼板を沿わせるが、上記入隅部３に沿わせる鋼板を、入隅部用金属板４とし、その他の鋼板を金属板５としている。そして、これら金属板４，５は、図１からも明らかなように、所定の幅を有するとともに、柱１および壁２の上下方向の長さとほぼ等しい長さを保持している。
【００２２】
上記入隅部用金属板４は、上下方向である長手方向に直交する方向の断面形状をクランク状にして、その第１〜第３の辺４ａ，４ｂ，４ｃを形成するとともに、第１および２の辺４ａ，４ｂ間に第１の角部４ｄを形成しているが、この角部４ｄは上記入隅部３に対応させるものである。また、上記第１および第３の辺４ａ，４ｃ間には、第２の角部４ｅを形成しているが、この第２の角部４ｅは柱１の出隅部６に対応させたものである。
【００２３】
上記入隅部用金属板４は、その第１の角部４ｄを入隅部３に対向させ、第２の角部４ｅを出隅部６に対向させる。このようにすることによって、上記一方の辺４ａが入隅部３を構成する柱側面７に平行になり、他方の辺４ｂが入隅部３を構成する壁側面８に平行になるとともに、上記第３の辺４ｃも柱１の側面９と平行になる。
【００２４】
一方、上記他の金属板５のうち、入隅部用金属板４に隣接する金属板のそれぞれは、それらの端部を入隅部用金属板４と重ね合わせるが、この第１の実施形態では、上記第１の辺４ｂに、平板状の他の金属板５ａを重ね合わせ、第３の辺４ｃには、他の金属板５ｂを重ね合わせている。そして、上記他の金属板５ｂは、平面形状をアングル状にして、柱１の出隅部１０に対応させるとともに、この金属板５ｂと隣り合う、入隅部用金属板４の第３の辺４ｃと重ね合わせている。
【００２５】
上記のようにして柱１および壁２のそれぞれに対向して、入隅部用金属板４および他の金属板５を配置するが、このときには、上記金属板４，５と柱１および壁２との間には所定の間隔Ｌが保たれるようにしている。なお、この間隔Ｌを保つために、金属板４，５と、柱１および壁２との間に、図示していないスペーサーを介在させている。
【００２６】
上記のように柱１あるいは壁２との間に、スペーサーを介して間隔Ｌを保った各金属板４，５には、図示のように、帯状連続シート１１を金属板が連続する方向に貼り付けるが、この実施形態では、上記帯状連続シート１１を、金属板４，５の全面にくまなく貼り付けている。ただし、金属板４，５の上下方向に所定の間隔を保って貼り付けるようにしてもよく、要するに、この帯状連続シート１１で、端部を重ね合わせた複数の金属板４，５を一体的に接合し、かつ、その接合強度が保たれれば、帯状連続シート１１の貼り付け形態は問わない。
【００２７】
また、上記帯状連続シート１１は、強度的にもアラミド繊維が最適であるが、ある程度の強度が確保されれば、その材質は問わない。ただし、アラミド繊維の場合には、非導電性を有するので、電食による錆の発生を防止する効果を期待できる。特に、このアラミド繊維を、金属板４，５の全体に貼り付けることによって、大きな防錆効果を期待できる。
【００２８】
上記のように金属板４，５に、帯状連続シート１１を接着したら、入隅部用金属板４の上記第１の角部４ｄに押さえ板１２を沿わせるとともに、この押さえ板１２にボルト１３を貫通させ、このボルト１３を柱１に固定して、押さえ板１２を上記角部４ｄに沿って固定する。このように押さえ板１２を上記角部４ｄに沿って固定することによって、この角部４ｄにおいて帯状連続シート１１が、入隅部用金属板４からはがれて、浮き上がったりしなくなる。もし、上記入隅部に対応した角部４ｄおいて、帯状連続シート１１が金属板４，５から浮き上がってしまえば、その部分の補強効果が十分に発揮されなくなるという問題が発生する。しかし、上記のように押さえ板１２を角部４ｄに沿って固定することによって、帯状連続シート１１が浮き上がってしまうことはなくなる。
【００２９】
いずれにしても、上記のように帯状連続シート１１を、金属板４，５のそれぞれに貼り付けることによって、金属板４，５のすべての重ね合わせ部分１４が完全に一体化する。
【００３０】
上記のようにして金属板４，５を柱１および壁２に対向させたら、前記間隔Ｌにこの発明の充填材１５を注入するが、この実施形態では、充填材としてグラウト材を用いている。そして、充填材１５を充填すれば、当然のこととして、そのときの注入圧が金属板４，５に作用するが、上記したように各金属板４，５は帯状連続シート１１で完全に押さえつけられているので、上記注入圧の作用で金属板４，５の中程が膨らんだりしない。そして、これら金属板４，５が、グラウト材である充填材１５を介して、柱１や壁２と一体化するので、ほぼ完璧な補強効果が得られる。
上記のようにグラウト材である充填材１５を注入して補強が終了したら、上記帯状連続シート１１の上からモルタル等を用いて化粧用の塗装を施し、補強工事が完了するものである。
【００３１】
また、上記第１の実施形態では、上記充填材１５としてグラウト材を用いたが、壁と金属板との間隔に注入できるだけの流動性があれば、充填材はどのようなものでもよい。なぜなら、壁面には、細かな凹凸がたくさんあるが、充填材はこれら凹凸を含めた壁面全面に行きわたることが、この補強構造の強度を維持する上に必要だからである。
【００３２】
図３に示した第２の実施形態の入隅部用金属板４は、その上下方向である長手方向に直交する方向の断面形状をアングル状にしたもので、この点が第１の実施形態と相違する。すなわち、この第２の実施形態の入隅部用金属板４は、第１の辺４ａと第２の辺４ｂとの間に角部４ｄを形成したものである。そして、第１の実施形態と同様に、第１の辺４ａを柱１と対向させ、第２の辺４ｂを壁２に対向させるとともに、上記角部４ｄを、上記柱１と壁２との境界部分に形成される入隅部３に対向させるようにしている。
【００３３】
上記のようにした入隅部用金属板４の第１の辺４ａには、図３に示すように、柱１の出隅部６を覆う他の金属板５ｂの端部を重ね合わせ、第２の辺４ｂには、壁２を覆う他の金属板５ａの端部を重ね合わせている。そして、これら重ね合わせ部分１４を含めたすべての金属板４，５を、第１の実施形態と同様にして、帯状連続シート１１で接着している。なお、上記柱１および壁２と、金属板４，５との間には、図示していないスペーサーを設けて間隔Ｌを保つとともに、これら間隔Ｌにグラウト材からなる充填材１５を充填することも第１の実施形態と同様である。
【００３４】
図４に示した第３の実施形態は、一対の第１入隅部用金属板４Ａおよび第２入隅部用金属板４Ｂを備えるとともに、その第１入隅部用金属板４Ａは、前記第１の実施形態と全く同様の形態にしている。すなわち、入隅部用金属板４Ａは、上下方向である長手方向に直交する方向の断面形状をクランク状にして、その第１〜第３の辺４ａ，４ｂ，４ｃを形成するとともに、第１および２の辺４ａ，４ｂ間に第１の角部４ｄを形成しているが、この角部４ｄは上記入隅部３に対応させたものである。また、上記第１および第３の辺４ａ，４ｃ間には、第２の角部４ｅを形成しているが、この第２の角部４ｅは柱１の出隅部６に対応させたものである。
【００３５】
また、上記第２入隅部用金属板４Ｂは、その第１の辺４ｆと第２の辺４ｇとの間に角部４ｈを形成するとともに、この角部４ｈは、上記第１入隅部用金属板４Ａの角部４ｄに対応させている。このようにした第２入隅部用金属板４Ｂは、その角部４ｈを、第１入隅部用金属板４Ａの角部４ｄに一致させるようにして、その第１入隅部用金属板４Ａの外側から重ね合わせるようにする。
【００３６】
上記のようにした第３の実施形態では、入隅部３において、第１入隅部用金属板４Ａの角部４ｄと、第２入隅部用金属板４Ｂとが重なり合うので、その部分での強度アップを図ることができる。特に、入隅部３は、その部分に応力が集中するので、上記角部４ｄと４ｈとの重なり合いは、補強強度アップに貢献する度合いが大きくなる。なお、その他の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００３７】
また、図５に示した第４の実施形態は、上記第３の実施形態と同様の第２入隅部用金属板４Ｂを用いたものであるが、この第４の実施形態では、第２入隅部用金属板４Ｂの角部４ｈを、第１入隅部用金属板４Ａの角部４ｄの内側に入れたものである。ただし、第３の実施形態とこの第４の実施形態とでは、強度アップという面で特に差がない。
【００３８】
図６に示した第５の実施形態は、その入隅部用金属板４の形状を、第１の実施形態と同じにしているが、この第５の実施形態では、平板状にした他の金属板５ａの端部を、上記入隅部用金属板４の角部４ｄにぴったりと接触させたものである。このように他の金属板５ａの端部を角部４ｄにぴったりと接触させれば、入隅部用金属板４の第１の辺４ａと、他の金属板５ａとが完全に重なり合うので、この部分が帯状連続シート１１で一体化される。したがって、第２，３の実施形態とほぼ同様の強度アップを図ることができる。
【００３９】
なお、各実施の形態では、上記第１の辺４ａと第２の辺４ｂとの間に形成される角部は、ほぼ直角にしている。しかし、その角部４ｄは、直角でなくても、例えば、その角の部分が円弧であったり、あるいはその角の部分が斜面になっていたりしていてもよい。このように角部４ｄを円弧にしたり斜面にしたりすれば、入隅部において帯状連続シートが貼り付けやすくなる。また、角部４ｄを円弧にしたり斜面にしたりしたときには、入隅部３と角部との間に形成される空間には充填材を充填するだけで足りる。
【００４０】
また、上記各実施形態では、押さえ板１２を柱１側に固定したが、この押さえ板１２は、壁２側に固定してもよいこと当然である。
【００４１】
いずれにしても、上記各実施形態によれば、応力がもっとも集中する柱１と壁２との間にできる入隅部３を、入隅部用金属板４の角部４ｄで覆うことができるので、全体の補強強度が大幅にアップする。したがって、周囲を完全に覆うことができない壁付き柱であっても、十分な補強を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第１の実施形態の要部斜視図である。
【図２】第１の実施形態の要部断面図である。
【図３】第１の実施形態の要部断面図である。
【図４】第２の実施形態の要部断面図である。
【図５】第３の実施形態の要部断面図である。
【図６】第４の実施形態の要部断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
３      入隅部
４      入隅部用金属板
４ａ    第１の辺
４ｂ    第２の辺
４ｄ    角部
５      他の金属板
７      柱側面
８      壁側面
１１    帯状連続シート
１２    押さえ板
１４    重ね合わせ部分
１５    充填材
【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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