(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート壁本体と当該壁本体の外面側に形成された仕上げモルタルとから成る既存壁の両外面に、縦筋および横筋からなる鉄筋を含む補強壁構築部を備え、
前記補強壁構築部及び前記既存壁の中央部に前記既存壁を貫通して鉄筋から成る座屈止めを装備し、
前記座屈止めの両端部を前記補強壁構築部の前記鉄筋に固定装備すると共に、前記座屈止めの中央部を前記既存壁のコンクリート壁本体の貫通孔内にて固定したことを特徴とする増し打ち鉄筋コンクリート補強壁。
【請求項２】
前記請求項１に記載の増し打ち鉄筋コンクリート補強壁において、
上記座屈止めを、壁のせん断抵抗によって形成される斜めコンクリートブレース領域内に設けたことを特徴とする増し打ち鉄筋コンクリート補強壁。
【請求項３】
前記請求項２に記載の増し打ち鉄筋コンクリート補強壁において、
前記座屈止めを、前記壁の中心に対して対称の複数の位置に設けたことを特徴とする増し打ち鉄筋コンクリート補強壁。
【請求項４】
コンクリート壁本体と当該壁本体の外面側に形成された仕上げモルタルとから成る既存壁の中央部に当該既存壁を貫通して座屈止めを配設する座屈止め配設工程と、
前記既存壁の両外面に増し打ちコンクリート用の鉄筋を配筋すると共にこの増し打ち用鉄筋に前記座屈止めの両端部をそれぞれ固定する座屈止め両端部固定工程と、
前記増し打ちコンクリート用の鉄筋の外側に型枠を設置した後にコンクリートを打設して増し打ち鉄筋コンクリート壁本体を構築しその後当該鉄筋コンクリート壁本体の外側に仕上材を形成する増し打ち鉄筋コンクリート壁形成工程とを備え、
前記座屈止め配設工程では、前記座屈止めを前記壁の中心に対して対称の複数の位置に設ける工程と、前記座屈止めの中央部を前記コンクリート壁本体内に固定する工程と、を含むことを特徴とした補強壁形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既存の壁の外側に鉄筋コンクリートから成る壁を増し打ちして上記既存壁を補強して成る増し打ち鉄筋コンクリート補強壁および補強壁形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建造物の壁の耐震補強工事を行う際には、まず、図５（ａ）に示す既存壁１０のコンクリート壁本体１１の外面側に形成された約２０mm厚の仕上げモルタル１２を撤去して、上記壁本体１１のコンクリート面を露出させて上記コンクリート面を目荒らしする。その後、図５（ｂ）に示すように、上記既存壁１０の左，右の柱３０，３０及び上，下の梁４０，４０にアンカーボルトＫを打ち込み、上記コンクリート壁本体１１の外側に縦筋５１ａや横筋５１ｂ及び幅止め筋５１ｃを配筋し、型枠を設置してコンクリートを打設して、図５（ｃ）に示すように、上記目荒らししたコンクリート壁本体１１と一体となるような鉄筋コンクリートから成る増し打ち鉄筋コンクリート壁本体５１を構築する。最後に、上記増し打ち鉄筋コンクリート壁本体５１の外側に仕上材５２を形成して増し打ち鉄筋コンクリート補強壁５０を構築する。
従来の補強壁において、既存壁１０の仕上げモルタル１２を撤去するのは、既存壁１０のコンクリート壁本体１１と新たに構築した増し打ち鉄筋コンクリート壁本体５１との間に仕上げモルタル１２が存在すると、壁に座屈荷重等の応力が作用したとき、上記コンクリート壁本体１１と上記増し打ち鉄筋コンクリート壁本体５１とが一体に挙動せず、そのため、壁の強度が低下するおそれがあるためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の手法では、仕上げモルタル１２の撤去工事に時間が掛かるだけでなく、上記耐震補強工事は、通常、当該建造物が使用されている状態で行われることが多いため、仕上げモルタル１２の撤去工事で発生する騒音や振動が問題視されていた。そこで、仕上げモルタル１２をコンクリート壁本体１１から剥ぎ取らずに、そのまま残して増し打ち鉄筋コンクリート補強壁５０を構築すれば上記騒音や振動を抑えることができ、また撤去工事にかかる工事費や作業時間を大幅に改善することができる。
【０００４】
本発明は、上記したような従来技術における問題点に鑑みてなされたもので、耐震性の高い増し打ち鉄筋コンクリート補強壁を早期且つ低コストに構築することを、その目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記したような従来技術における問題点に鑑みてなされたもので、耐震性の高い増し打ち鉄筋コンクリート補強壁を早期且つ低コストに構築することに成功したもので、具体的には以下の如くである。
【０００６】
(1) コンクリート壁本体と当該壁本体の外面側に形成された仕上げモルタルとから成る既存壁の両外面に、縦筋および横筋からなる鉄筋を含む補強壁構築部を備え、この補強壁構築部及び前記既存壁の中央部に前記既存壁を貫通して鉄筋から成る座屈止めを装備し、前記座屈止めの両端部を前記補強壁構築部の前記鉄筋に固定装備すると共に、前記座屈止めの中央部を前記既存壁のコンクリート壁本体の貫通孔内にて固定したことを特徴とする増し打ち鉄筋コンクリート補強壁。
【０００７】
(2) 上記座屈止めを、壁のせん断抵抗によって形成される斜めコンクリートブレース領域内に設けたことを特徴とする前記(1) 項に記載の増し打ち鉄筋コンクリート補強壁。
【０００８】
(3) 上記座屈止めを、壁の中心または壁の中心に対して対称の複数の位置に設けたことを特徴とする増し打ち鉄筋コンクリート補強壁。
【０００９】
(4) コンクリート壁本体と該壁本体の外面側に形成された仕上げモルタルとから成る既存壁の中央部に当該既存壁を貫通して座屈止めを配設する座屈止め配設工程と、前記既存壁の両外面に増し打ちコンクリート用の鉄筋を配筋すると共にこの増し打ち用鉄筋に前記座屈止めの両端部をそれぞれ固定する座屈止め両端部固定工程と、前記増し打ちコンクリート用の鉄筋の外側に型枠を設置した後にコンクリートを打設して増し打ち鉄筋コンクリート壁本体を構築しその後当該鉄筋コンクリート壁本体の外側に仕上材を形成する増し打ち鉄筋コンクリート壁形成工程とを備え、前記座屈止め配設工程では、前記座屈止めを前記壁の中心に対して対称の複数の位置に設ける工程と、前記座屈止めの中央部を前記コンクリート壁本体内に固定する工程と、を含むことを特徴とした補強壁形成方法。
【００１０】
即ち、本発明の請求項１に記載の増し打ち鉄筋コンクリート補強壁は、コンクリート壁本体と当該壁本体の外面側に形成された仕上げモルタルとから成る既存壁の両外面に、縦筋および横筋からなる鉄筋を含む補強壁構築部を備え、この補強壁構築部及び前記既存壁の中央部に前記既存壁を貫通して鉄筋から成る座屈止めを装備し、前記座屈止めの両端部を前記補強壁構築部の前記鉄筋に固定装備すると共に、前記座屈止めの中央部を前記既存壁のコンクリート壁本体の貫通孔内にて固定し、これにより、上記仕上げモルタルの外側に鉄筋コンクリートから成る補強壁を構築することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２に記載の増し打ち鉄筋コンクリート補強壁は、上記座屈止めを、壁のせん断抵抗によって形成される斜めコンクリートブレース領域内に設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の増し打ち鉄筋コンクリート補強壁は、上記座屈止めを、既存壁の中心に対して対称の複数の位置に設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の補強壁形成方法は、コンクリート壁本体と該壁本体の外面側に形成された仕上げモルタルとから成る既存壁の中央部に当該既存壁を貫通して座屈止めを配設する座屈止め配設工程と、前記既存壁の両外面に増し打ちコンクリート用の鉄筋を配筋すると共にこの増し打ち用鉄筋に前記座屈止めの両端部をそれぞれ固定する座屈止め両端部固定工程と、前記増し打ちコンクリート用の鉄筋の外側に型枠を設置した後にコンクリートを打設して増し打ち鉄筋コンクリート壁本体を構築しその後当該鉄筋コンクリート壁本体の外側に仕上材を形成する増し打ち鉄筋コンクリート壁形成工程とを備え、前記座屈止め配設工程では、前記座屈止めを前記壁の中心に対して対称の複数の位置に設ける工程と前記座屈止めの中央部を前記コンクリート壁本体内に固定する工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図１（ａ），（ｂ）は本実施の形態に係わる増し打ち鉄筋コンクリート補強壁の構築手法を示す図で、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
図１において、符号１０はコンクリート壁本体１１と仕上げモルタル１２とから成る既存壁、符号２０は上記既存壁１０の外側に増し打ち鉄筋コンクリート壁本体２１と仕上材２２とを形成して成る増し打ち鉄筋コンクリート補強壁（以下、補強壁と略す）、符号３０は建造物の柱、符号４０は梁、符号１は上記既存壁１０と増し打ち鉄筋コンクリート壁本体２１とを結合する鉄筋から成る座屈止め（シャーキー）である。
尚、符号２１ａ，２１ｂはそれぞれ増し打ち鉄筋コンクリート壁本体２１の縦筋及び横筋、符号２１ｃは増し打ち鉄筋コンクリート壁本体２１の幅止め筋である。
【００１５】
シャーキー１は、図１（ｂ）と共に図２（ａ），（ｂ）に示すように、壁の上面側に軸力Ｐが作用したときに圧縮力が作用する領域である、壁のせん断抵抗によって形成される斜めコンクリートブレース領域（同図斜線部）の中央部、即ち既存壁１０のコンクリート壁本体１１の中央部から、上記コンクリート壁本体１１の厚さ方向に垂直に上記仕上げモルタル１２の外部に突出して設けられた鉄筋で、既存壁１０を両側から補強する場合には、図３（ａ）に示すように、上記既存壁１０にコンクリート壁本体１１と仕上げモルタル１２とを貫通する貫通孔２を設け、この貫通孔２内に、例えばエポキシ樹脂等の固定材３で上記シャーキー１の中央部を固定すると共に、図３（ｂ）にも示すように、上記シャーキー１の両端部を、増し打ち鉄筋コンクリート壁本体２１を構築する際に配筋された縦筋２１ａと横筋２１ｂとの交差点にそれぞれ針金等で固定する。尚、本実施の形態では、上記シャーキー１を壁の中心Ｏ近傍の縦筋２１ａと横筋２１ｂとの交差点に３本設置しているが、図２及び図３（ａ）では、上記シャーキー１の作用を明確化するため、上記シャーキー１のうち１本のみを図示した。
【００１６】
本実施の形態における増し打ち鉄筋コンクリート補強壁の構築方法は、既存壁１０の仕上げモルタル１２を撤去せず、既存壁１０の中央部に、図３（ａ）に示すように、その中央部が図１（ｂ）に示した既存壁１０の上記コンクリート壁本体１１に埋設され、その両端部がそれぞれ上記仕上げモルタル１２の外側の補強壁構築部に突出するシャーキー１を設置するとともに、上記既存壁１０の左，右の柱３０，３０及び図１（ａ）に示したような上，下の梁４０，４０にアンカーボルトＫを打ち込み、上記既存壁１０の外側（上記仕上げモルタル１２の外側）に増し打ち鉄筋コンクリート壁本体２１を構築するための縦筋２１ａ，横筋２１ｂ及び幅止め筋２１ｃを配筋する。
このとき、上記シャーキー１のそれぞれの端部を、上記縦筋２１ａと横筋２１ｂとの交差点に針金で固定する。その後、型枠を設置してコンクリートを打設して、鉄筋コンクリートから成る増し打ち鉄筋コンクリート壁本体２１を図１に示すように構築し、更に上記増し打ち鉄筋コンクリート壁本体２１の外側に仕上材２２を形成して増し打ち鉄筋コンクリート補強壁２０を構築する。
従って、既存壁１０のコンクリート壁本体１１と増し打ち鉄筋コンクリート壁本体２１とは、上記シャーキー１により連結されているので、既存壁１０の仕上げモルタル１２があっても上記コンクリート壁本体１１と上記増し打ち鉄筋コンクリート壁本体２１とは一体に挙動するので、増し打ち鉄筋コンクリート補強壁２０の耐震性を向上させることができる。
【００１７】
次に、上記シャーキー１の設置による増し打ち鉄筋コンクリート補強壁の耐震効果について説明する。
図２（ａ）に示すように、壁の上面側に軸力Ｐが作用すると、壁の斜めコンクリートブレースにかかる座屈荷重Ｐcrは、上記壁の斜めコンクリートブレースを両端ピンの長さがＬo （対角線長）厚みがｔの棒とし、壁の斜めコンクリートブレースの幅をＢe として、オイラー座屈により、以下の式のように算定される。
Ｐcr＝π2 ・Ｅ・Ｉ／Ｌo 2
ここで、Ｐcr：座屈荷重
Ｅ：ヤング率
Ｉ：断面２次モーメント（Ｂe ・ｔ3 ／１２）
上記ブレース幅Ｂe は、壁の大きさや厚さ、配筋量、付帯柱にかかる軸力及び付帯柱の構造等によって決まる定数である。
【００１８】
上記座屈荷重Ｐcrの水平成分ＰcrH 、即ち、壁に作用するせん断力は、壁の鉛直方向と対角線方向とのなす角をθとして、ＰcrH ＝Ｐcr・sin θで表せる。このＰcrH が補強後の壁に要求されるせん断耐力Ｑcal よりも大きくなければならない。
従って、ＰcrH がＱcal よりも小さくなった場合には、座屈止め（シャーキー）が必要となる。
【００１９】
シャーキー１の強度としては、図２（ｂ）に示すように、補強壁２０に面外力Ｆが作用したときに、既存壁１０のコンクリート壁本体１１と増し打ち鉄筋コンクリート壁本体２１とが一体に挙動するような耐力が要求される。それには、シャーキー１の強度（引張り強さ）を、上記面外力Ｆの最大値（設計用面外力）よりも大きくすればよい。上記設計用面外力ｑの値は、壁の耐震性の要求にもよるが、例えば、座屈荷重Ｐcrの５％或いは壁の最大耐力の２％のうちの大きい方の値とし、シャーキー１の強度を算出する。
次に、シャーキー１の強度からシャーキー１の太さを決定する。但し、シャーキー１としては、通常の配筋に用いられる太さの鉄筋を複数本用いることが多い。このとき、シャーキー１の本数は、上記算出された太さのシャーキーと同等以上の断面積を有するような本数となる（本実施の形態の図１（ａ）では、シャーキー１を壁の中心部に３本設置した例を示した）。
【００２０】
このように、本実施の形態によれば、既存壁１０の仕上げモルタル１２を撤去せず、既存壁１０の中央部に、鉄筋から成るシャーキー１を埋め込み、その両端部を仕上げモルタル１２から突出させて増し打ち鉄筋コンクリート壁本体２１を構築するための縦筋２１ａと横筋２１ｂとの交差点に針金で固定した後、鉄筋コンクリートによる増し打ち鉄筋コンクリート壁本体２１を構築し、既存壁１０のコンクリート壁本体１１と上記増し打ち鉄筋コンクリート壁本体２１とが一体に挙動するようにしたので、仕上げモルタル１２の撤去作業が省略でき、耐震性の高い増し打ち鉄筋コンクリート強度壁（補強壁）を早期に構築することができる。
【００２１】
尚、上記実施の形態では、壁の中央部に３本のシャーキー１を設ける例を示したが、設置するシャーキーの数や太さ及び設置位置は、壁の大きさや厚さ、配筋量、付帯柱にかかる軸力及び付帯柱の構造等によって適宜決定されるものであることは言うまでもない。例えば、図４（ａ）に示すように、４本のシャーキー１Ｐを用い、これらのシャーキー１Ｐを壁の対角線上の中央部Ｏに対称な位置にそれぞれ設置するようにしても良い。或いは、図４（ｂ）に示すように、１本のシャーキー１Ｑを壁の対角線上の中央部Ｏに設置し、４本のシャーキー１ｑを壁の対角線上の中央部Ｏに対称な位置にそれぞれ設置するようにしても良い。
【００２２】
又、上記座屈止めシャーキー１，１Ｐ，１Ｑについては、その他端（補強壁構築部に突出している側の端部）を、補強壁を構築する際に配筋される縦筋又は横筋，又は縦筋と横筋の双方に固定したので、既存壁のコンクリート壁本体と増し打ちコンクリート壁本体とを強固に一体化することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、コンクリート壁本体と当該壁本体の外面側に形成された仕上げモルタルとから成る既存壁の両外面に、縦筋および横筋からなる鉄筋を含む補強壁構築部を備え、前記補強壁構築部及び前記既存壁の中央部に前記既存壁を貫通して鉄筋から成る座屈止めを装備し、前記座屈止めの両端部を前記補強壁構築部の前記鉄筋に固定装備すると共に、前記座屈止めの中央部を前記既存壁のコンクリート壁本体の貫通孔内にて固定する構成としたので、既存壁の仕上げモルタルがあっても、上記コンクリート壁本体と上記増し打ちコンクリート壁本体とが座屈止めにより一体に挙動することとなり、これにより、耐震性の高い増し打ち鉄筋コンクリート補強壁を構築することができ、更に、仕上げモルタルの撤去作業が省略できるので鉄筋コンクリート補強壁を早期且つ低価格に構築することができる。
【００２４】
請求項２に記載の発明によれば、上記座屈止めを、壁のせん断機構における斜めコンクリートブレース領域内に設けたので、少ない本数で増し打ち鉄筋コンクリート補強壁の耐震性を向上させることができる。
【００２５】
請求項３に記載の発明によれば、上記座屈止めを、壁の中心に対して対称の複数の位置に設けたので、既存壁のコンクリート壁本体１１と増し打ちコンクリート壁本体２１とを効率良く一体化することができる。
【００２６】
請求項４に記載の補強壁形成方法は、コンクリート壁本体と該壁本体の外面側に形成された仕上げモルタルとから成る既存壁の中央部に該既存壁を貫通して座屈止めを配設する座屈止め配設工程と、前記既存壁の両外面に増し打ちコンクリート用の鉄筋を配筋すると共にこの増し打ち用鉄筋に前記座屈止めの両端部をそれぞれ固定する座屈止め両端部固定工程と、前記増し打ちコンクリート用の鉄筋の外側に型枠を設置した後にコンクリートを打設して増し打ち鉄筋コンクリート壁本体を構築しその後当該鉄筋コンクリート壁本体の外側に仕上材を形成する増し打ち鉄筋コンクリート壁形成工程とを備え、前記座屈止め配設工程では、前記座屈止めを前記壁の中心に対して対称の複数の位置に設ける工程と前記座屈止めの中央部を前記コンクリート壁本体内に固定する工程とを含むように構成したので、既存壁のコンクリート壁本体と増し打ち鉄筋コンクリート壁本体とは、上記座屈止め（シャーキー）により連結され、これにより、既存壁の仕上げモルタルがあっても上記コンクリート壁本体１１と上記増し打ち鉄筋コンクリート壁本体とは一体に挙動するので、増し打ち鉄筋コンクリート補強壁の耐震性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態にかかる増し打ち鉄筋コンクリート耐震補強壁の構築手法を示す図で、図１（ａ）はその説明図、図１（ｂ）は図１（ａ）中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図２】  図１に開示した実施形態におけるシャーキー（座屈止め）による耐震効果を説明するための図で、図２（ａ）は壁の剪断抵抗によって形成される斜めコンクリートブレース領域（斜線部分）の例を示す説明図、図２（ｂ）は補強壁２０に面外力Ｆが作用した時のシャーキー（座屈止め）の機能を示す説明図である。
【図３】  図１に開示した実施形態におけるシャーキー（座屈止め）の具体的な装備状況を示す図で、図３（ａ）はシャーキー（座屈止め）の中央部と両端部の各固定方法の例を示す説明図、図３（ｂ）はシャーキー（座屈止め）の両端部が縦筋と横筋の交点部分に固定される場合の例を示す説明図である。
【図４】  図１に開示した実施形態におけるシャーキー（座屈止め）の装備位置の例を示す図で、図４（ａ）は中心位置から等距離で且つ対角線上に二本ずつ装備した場合を示す説明図、図４（ｂ）は中心位置と当該中心位置から等距離で且つ対角線上に二本ずつ装備した場合とを示す説明図である。
【図５】  従来例における建造物の壁の耐震補強工事の例を示す図で、図５（ａ）は既存壁の仕上げモルタルを撤去した場合の状態を示す説明図、図５（ｂ）はアンカーボルトおよび配筋の設置状況をそれぞれ示す説明図、図５（ｃ）は最終的に完成した補強壁を示す説明図である。
【符号の説明】
１  シャーキー（座屈止め）
２  貫通孔
３  固定材
１０  既存壁
１１  既存壁のコンクリート壁本体
１２  既存壁の仕上げモルタル
２０  増し打ち鉄筋コンクリート補強壁
２１  増し打ち鉄筋コンクリート壁本体
２１ａ  縦筋
２１ｂ  横筋
２１ｃ  幅止め筋
２２  補強壁の仕上材
３０  建造物の柱
４０  梁
【図１】
0004003911.tif 000002
【図２】
0004003911.tif 000003
【図３】
0004003911.tif 000004
【図４】
0004003911.tif 000005
【図５】
0004003911.tif 000006