(57)【要約】【課題】  一対の既存柱と既存梁とで囲われる空間に鉄骨枠を組み込む補強構造において、鉄骨枠による補強効果をいかんなく発揮できるようにする。【解決手段】  一対の既存柱１と既存梁２とで囲われた矩形の空間Ａに、矩形の鉄骨枠Ｆを介在させる建造物の補強構造に関する。そして、上記一対の既存柱１の周囲を、一定の間隔を保持した柱用補強鋼板Ｅ１で囲い、上記柱用補強鋼板Ｅ１と既存柱１との間隔にグラウト材１５を充填して補強柱Ｐを構成する一方、上記補強柱には上記柱用補強鋼板を貫通して上記鉄骨枠方向に突出する柱用アンカーボルトを複数設ける。【選択図】  図１
2016102290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の既存柱と既存梁とで囲われた矩形の空間に矩形の鉄骨枠を組み込み、
上記既存柱及び既存梁のそれぞれには、上記空間に向かって複数のアンカーボルトを突出させ、
上記鉄骨枠の周囲にはボルトを突出させて、
上記鉄骨枠と、既存柱及び既存梁との間に形成されたすき間にグラウト材を充填してなる建造物の補強構造であって、
上記一対の既存柱の周囲を、一定の間隔を保持した柱用補強鋼板で囲い、
この柱用補強鋼板と既存柱との間にグラウト材を充填して補強柱を構成する一方、
上記補強柱には上記柱用補強鋼板を貫通して上記鉄骨枠方向に突出する柱用アンカーボルトを複数設けてなる建造物の補強構造。
【請求項２】
上記既存柱と既存梁との交差部分を、その交差部と一定の間隔を保持した交差部用補強鋼板で囲うとともに、
上記交差部分と交差部用補強鋼板との間にグラウト材を充填してなる請求項１に記載された建造物の補強構造。
【請求項３】
上記柱用アンカーボルトの基端側を、柱用補強鋼板と既存柱との間に充填したグラウト材層に埋設するとともに、この柱用アンカーボルトの先端側を補強柱から突出させた請求項１又は２に記載された建造物の補強構造。
【請求項４】
上記柱用アンカーボルトの基端側を直接既存柱に打ち込むとともに、この柱用アンカーボルトの先端側を補強柱から突出させた請求項１又は２に記載された建造物の補強構造。
【請求項５】
上記交差部用補強鋼板と上記柱用補強鋼板との周囲に、帯状シートを貼り付けて一体化した請求項１〜４のいずれかに記載された建造物の補強構造。
【請求項６】
上記既存柱と柱用補強鋼板との間に充填した上記グラウド材内には、軸方向筋が複数埋設される請求項１〜５のいずれかに記載された建造物の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一対の既存柱及び既存梁の間に鉄骨枠を組み込んだ既存の建造物の補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存の建造物の補強構造として、図７に示す構造が従来から知られている。この従来の補強構造は、一対の既存柱１，１及び既存梁２，２で囲われた矩形の空間Ａに鉄骨枠Ｆを組み込むものである。
そして、空間Ａを構成する既存柱１，１と既存梁２，２のそれぞれには、空間Ａに向かって突出する柱用アンカーボルト３と梁用アンカーボルト４とを多数打ち込む。
【０００３】
一方、鉄骨枠Ｆは、矩形のフレーム材５に筋交い６を設けたもので、この鉄骨枠Ｆはそれを上記空間Ａにはめ込んだとき、既存柱１，１と既存梁２，２との間に間隔を保つ大きさにしている。そして、上記フレーム材５の周囲には、ボルト７を多数突出させている。
空間Ａにはめ込んだ鉄骨枠Ｆと、上記既存柱１，１及び既存梁２，２との間に形成された間隔には、スパイラル筋９を配置するとともに、このスパイラル筋９を配置した上記間隔にグラウト材８を充填している。
なお、スパイラル筋９は、上記間隔に充填したグラウト材８が崩れるのを防止するためのものである。
【０００４】
上記のようにグラウト材８を充填すれば、既存柱１，１と既存梁２，２とは、柱用アンカーボルト３と梁用アンカーボルト４とを介してグラウト材８と一体化する。また、鉄骨枠Ｆはボルト７を介してグラウト材８と一体化する。
このようにして既存柱１，１及び既存梁２，２のそれぞれが、グラウト材８を介して鉄骨枠Ｆと一体化するので、既存柱１，１及び既存梁２，２に作用した地震力が、上記柱用アンカーボルト３、梁用アンカーボルト４、グラウト材８及びボルト７を介して鉄骨枠Ｆに伝達される。
したがって、上記地震力は、既存柱１，１、既存梁２，２及び鉄骨枠Ｆによって支えられるが、鉄骨枠Ｆは上記空間Ａの内側から上記地震力を支えることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−３１７１９８号公報
【特許文献２】特開２０１３−２２１３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようにした従来の建造物の補強構造では、経年変化によって劣化している既存柱１，１に多数の柱用アンカーボルト３を打ち込むので、既存柱１，１の脆弱化が促進されてしまうという問題があった。
また、既存柱１，１の脆弱化が進めば進むほど、打ち込んだ柱用アンカーボルト３の抜け耐力が弱くなってしまう。柱用アンカーボルト３の抜け耐力が弱くなれば、地震力が作用したときに、柱用アンカーボルト３がいろいろな方向に動きやすくなってしまう。
【０００７】
柱用アンカーボルト３がいろいろな方向に動くようになれば、既存柱１，１と鉄骨枠Ｆとの一体化も損なわれる。しかし、鉄骨枠Ｆは、既存柱１，１と既存梁２，２と一体化した中で、空間Ａの内側から地震力を支えているので、上記のように一体化が損なわれてしまうと、鉄骨枠Ｆによって上記地震力が支えられなくなり、その補強機能が期待できなくなるという問題もあった。
【０００８】
また、鉄骨枠Ｆの形態保持力は、上記空間Ａを維持する既存柱１，１と既存梁２，２の形態保持力よりも圧倒的に強いので、もし、既存柱１，１と既存梁２，２による空間Ａが変形したりすると、鉄骨枠Ｆは上記空間Ａの変形に追随しなくなる。
このように両者の形態保持力がアンバランスになれば、鉄骨枠Ｆが上記空間Ａから飛び出してしまう、いわゆる面外変形を起こしやすくなり、二次災害を起こすという危険もあった。
この発明の目的は、鉄骨枠Ｆの補強機能を安定的に期待でき、しかも二次災害のおそれもない建造物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】
【０００９】
この発明は、一対の既存柱と既存梁とで囲われた矩形の空間に鉄骨枠を組み込み、
上記既存柱及び既存梁のそれぞれには、上記空間に向かって複数のアンカーボルトを突出させ、上記鉄骨枠の周辺にはボルトを突出させて、上記鉄骨枠と、上記既存柱及び既存梁との間に形成されたすき間にグラウト材を充填してなる建造物の補強構造に関する。
そして、第1の発明は、上記一対の既存柱の周囲を、一定の間隔を保持した柱用補強鋼板で囲い、上記柱用補強鋼板と既存柱との間にグラウト材を充填して補強柱を構成する一方、上記補強柱には上記柱用補強鋼板を貫通して上記鉄骨枠方向に突出する柱用アンカーボルトを複数設けることを特徴とする。
【００１０】
第２の発明は、上記既存柱と上記既存梁との交差部分を、その交差部と一定の間隔を保持した交差部用補強鋼板で囲うとともに、上記交差部分と交差部用補強鋼板との間にグラウト材を充填してなることを特徴とする。
【００１１】
第３の発明は、上記柱用アンカーボルトの基端側を、柱用補強鋼板と既存柱との間に充填したグラウト材層に埋設するとともに、柱用アンカーボルトの先端側を補強柱から突出させたことを特徴とする。
【００１２】
第４の発明は、上記柱用アンカーボルトの基端側を直接既存柱に打ち込むとともに、この柱用アンカーボルトの先端側を補強柱から突出させたことを特徴とする。
【００１３】
第５の発明は、上記交差部用補強鋼板と、上記柱用補強鋼板との周囲に、帯状シートを貼り付けて一体化したことを特徴とする。
【００１４】
第６の発明は、上記既存柱と柱用補強鋼板との間に充填した上記グラウド材内には、軸方向筋が複数配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
第１の発明における建造物の補強構造によれば、十分に補強された補強柱に柱用アンカーボルトを設けるようにしたので、柱用アンカーボルトによって補強柱が脆弱化することはなく、柱用アンカーボルトの抜け耐力を十分に保つことができる。このように柱用アンカーボルトの抜け耐力を十分に保てるので、地震力が作用したとしても、補強柱と鉄骨枠との一体化を維持できる。したがって、鉄骨枠は補強柱と一体になって、常に地震力に耐える力を発揮する。
【００１６】
また、地震力が作用したとしても、上記のように補強柱と鉄骨枠との一体化を維持できるので、既存柱と既存梁とで構成される空間が変形したりしない。このように空間の形態が維持されるので、鉄骨枠が上記空間から飛び出してしまう、いわゆる面外変形を押さえることができる。このように鉄骨枠の面外変形を押さえられるので、鉄骨枠が上記空間から飛び出す二次災害を起こすという危険を防止することができる。
【００１７】
第２の発明における建造物の補強構造によれば、上記既存柱と既存梁との交差部分を交差部用補強鋼板で補強したので、地震力が作用しても、上記既存柱と既存梁とで構成される上記空間の矩形がしっかりと保たれる。このように空間の矩形が保たれるので、鉄骨枠の面外変形を確実に押さえることができる。
【００１８】
第３の発明における建造物の補強構造によれば、既存柱と柱用補強鋼板との間に充填したグラウト材層に柱用アンカーボルトを埋設するようにしたので、短いアンカーボルトを使用でき、その分、コストを抑えることができる。
【００１９】
第４の発明における建造物の補強構造によれば、柱用アンカーボルトの基端側を既存柱に直接打ち込んでいるが、既存柱は補強柱として補強されるので、柱としての地震耐力が損なわれたりしない。また、補強柱によって、柱用アンカーボルトの抜け耐力も維持できるので、地震力が作用したとしても、補強柱及び既存梁と、鉄骨枠との一体化も保たれる。鉄骨枠が補強柱及び既存梁と一体化されている限り、その補強機能がいかんなく発揮されることになる。
【００２０】
第５の発明における建造物の補強構造によれば、各補強鋼板の周囲を帯状シートで拘束して、補強柱の強度をさらに向上させたので、既存柱及び既存梁とで構成される空間の変形を押さえることができる。このように空間の変形を押さえられるので、鉄骨枠の面外変形も押さえられる。
【００２１】
さらに、第６の発明における建造物の補強構造によれば、補強柱には軸方向筋が埋設されているので、この軸方向筋とグラウト材とが密着して、補強柱の曲げ耐力を向上させることができる。補強柱の曲げ耐力が向上すれば、既存柱及び既存梁とで構成される空間の変形を押さえることができる。このように空間の変形が押さえられるので、鉄骨枠の面外変形も押さえることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態の正面図である。
【図２】第１実施形態の補強柱の一部を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態のグラウト材を充填する前の補強柱の一部を示す斜視図である。
【図４】第１実施形態の柱用アンカーボルトの一端をグラウト材層に埋め込んだ状態を示す断面図である。
【図５】第２実施形態の柱用アンカーボルトの一端を既存柱に打ち込んだ状態を示す断面図である。
【図６】第３実施形態の囲い鋼板を示す斜視図である。
【図７】従来の建造物の補強構造を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１〜４に示した第１実施形態は、一対の補強柱Ｐ，Ｐと既存梁２，２とで囲まれる矩形の空間Ａに、従来と同様、フレーム材５と筋交い６とからなる矩形の鉄骨枠Ｆを組み込んでいる。
そして、図２に示すように、既存柱１，１の周囲を柱用補強鋼板Ｅ１で囲い、既存柱１，１と既存梁２，２との交差部を交差部用補強鋼板Ｅ２で囲うとともに、これら柱用補強鋼板Ｅ１と既存柱１，１との間、及び交差部用補強鋼板Ｅ２と上記交差部との間に形成されるすき間にグラウト材１５が充填されている。
そして、上記柱用補強鋼板Ｅ１は、図３に示すように４枚の分割鋼板１０で構成されている。これら４枚の分割鋼板１０は、平板を直角に折り曲げてなり、その折り曲げ片同士を互いに重ね合わせて、既存柱１，１の断面形状にあわせた矩形の柱用補強鋼板Ｅ１を構成するようにしている。なお、上記柱用補強鋼板Ｅ１の軸方向長さは、既存柱１の補強対象部分の軸方向長さを複数に分割した長さにしている。
【００２４】
このようにした柱用補強鋼板Ｅ１を、図１〜３に示すように既存柱１の長手方向に沿って積層するとともに、これら柱用補強鋼板Ｅ１と既存柱１との間には所定の間隔を保つようにしている。
また、既存柱１と既存梁２との交差部は、図２に示すように、既存柱１と既存梁２とをまたぐ交差部用補強鋼板Ｅ２で囲っている。
なお、この交差部用補強鋼板Ｅ２と、既存柱１及び既存梁２との間にも所定の間隔を保持するとともに、交差部用補強鋼板Ｅ２の両側をボルト１１で既存梁２に固定している。
このようにした交差部用補強鋼板Ｅ２は、柱用補強鋼板Ｅ１に連続して積層され、それら柱用補強鋼板Ｅ１若しくは交差部用補強鋼板Ｅ２と既存柱１との間に形成される空間を連続させている。
【００２５】
そして、図３に示すように、柱用補強鋼板Ｅ１における内側の４つのコーナー部１２には、既存柱１に沿わせて軸方向筋１３を設けている。この軸方向筋１３は、既存柱１，１の上下に位置する既存梁２，２間の間隔以上の長さを保ち、上記交差部用補強鋼板Ｅ２内を貫通している。上記軸方向筋１３は、上下端をスラブなどに固定されている。このように軸方向筋１３の上下端をスラブなどに固定することによって、この軸方向筋１３は補強柱Ｐ，Ｐに対してタイボルトとしても機能する。
【００２６】
さらに、上記４本の軸方向筋１３を囲うようにして図示していない帯筋を設けている。この帯筋は、補強柱Ｐ，Ｐのせん断耐力を向上させる機能を発揮する。
なお、この第１実施形態では、４枚の分割鋼板１０を用いたが、２枚の分割鋼板を用いてもよい。また、交差部用補強鋼板Ｅ２は、図２に示すように２枚の分割鋼板で構成しているが、それを一枚板で構成してもよい。
【００２７】
また、柱用補強鋼板Ｅ１を構成する分割鋼板１０であって、鉄骨枠Ｆに対向する分割鋼板１０には、柱用アンカーボルト１７を貫通させる複数のアンカー孔１９を形成している。
そして、上記柱用アンカーボルト１７は、その先端側を必要長さ分だけ柱用補強鋼板Ｅ１の外側に突出させたとき、その基端側が、図４に示すように、既存柱１と柱用補強鋼板Ｅ１との間の中間に位置する長さを保持している。
これら柱用補強鋼板Ｅ１及び交差部用補強鋼板Ｅ２と既存柱１及び既存梁２との間には、グラウト材１５を充填して補強柱Ｐを構成している。
【００２８】
なお、上記交差部用補強鋼板Ｅ２の幅は、上記柱用補強鋼板Ｅ１の幅よりも大きくし、交差部用補強鋼板Ｅ２内に充填されたグラウト材１５が既存梁２の一部にまで行きわたるようにしている。このようにすることによって、既存柱１，１と既存梁２，２との交差部分が、上記交差部用補強鋼板Ｅ２及びグラウト材１５によって補強され、この交差部分の変形が押さえられる。
上記交差部分の変形を押さえる力は、既存柱１，１と既存梁２，２とで形成される空間Ａの変形を押さえる力として寄与することになる。
【００２９】
また、上記柱用補強鋼板Ｅ１よりも幅が広い交差部用補強鋼板Ｅ２の部分には、この部分に充填したグラウト材を保持できるように、蓋板ＥＳを設けている。
さらに、上記柱用補強鋼板Ｅ１の周囲及び交差部用補強鋼板Ｅ２の表面には、強度の高い繊維からなる帯状シート１４を貼り付け、補強柱Ｐの強度をさらに向上させるようにしている。
【００３０】
一方、鉄骨枠Ｆに対向する既存梁２，２の側面には、鉄骨枠Ｆに向かって突出する複数の梁用アンカーボルト１８を設けている。
また、鉄骨枠Ｆは、フレーム材５の周辺にボルト７を多数突出させている。上記補強柱Ｐ，Ｐ及び既存梁２，２と鉄骨枠Ｆとの間にはグラウト材１６が崩れるのを防止するスパイラル筋９を配置している。
そして、補強柱Ｐ，Ｐ及び既存梁２，２と鉄骨枠Ｆとの間にグラウト材１６を充填することによって、補強柱Ｐ，Ｐ及び既存梁２，２は、柱用アンカーボルト１７及び梁用アンカーボルト１８を介してグラウト材１６と一体化し、鉄骨枠Ｆはボルト７を介してグラウト材１６と一体化する。
【００３１】
上記のように、補強柱Ｐ，Ｐ及び既存梁２，２が柱用アンカーボルト１７及び梁用アンカーボルト１８を介してグラウト材１６と一体化し、鉄骨枠Ｆがボルト７を介してグラウト材１６と一体化することによって、補強柱Ｐ，Ｐ及び既存梁２，２が鉄骨枠Ｆと一体化することになる。
【００３２】
上記構成からなる第１実施形態の施工方法は次のとおりである。
先ず、既存梁２，２の空間Ａ側の側面には、梁用アンカーボルト１８をあらかじめ打ち込んでおく。
そして、一対の既存柱１，１の周囲４隅に、既存柱１，１の長手方向に沿って軸方向筋１３を配置しておく。このようにした軸方向筋１３の上下端は、スラブなどに固定される。さらに、この既存柱１の４隅に配置された軸方向筋１３の周りには帯筋が複数本配置される。
【００３３】
次に、上記のようにした軸方向筋１３の周囲を囲うようにして柱用補強鋼板Ｅ１を積層するが、このときに、柱用補強鋼板Ｅ１と既存柱１，１との間に所定の間隔が保持されるようにしている。
このように柱用補強鋼板Ｅ１を積層したら、さらにその上に交差部用補強鋼板Ｅ２を積層するとともに、この交差部用補強鋼板Ｅ２の両側を、図２に示すように既存梁２，２にボルト１１で固定する。
【００３４】
さらに、上記柱用補強鋼板Ｅ１であって、鉄骨枠Ｆに対向する側面には図示していないドリルで複数のアンカー孔１９を形成する。
このアンカー孔１９には、柱用アンカーボルト１７を通し、柱用アンカーボルト１７の基端側を既存柱１と柱用補強鋼板Ｅ１との間に形成されるグラウト材１５層の中の中間に位置させるとともに、この柱用アンカーボルト１７の先端側は、必要長さ分だけ鉄骨枠Ｆ方向に突出させる。柱用アンカーボルト１７の先端側には、グラウト材１５としっかり固定するために、ナットなどの突出部２０を形成させる。
なお、グラウト材１５が充填されていない状態で、上記アンカー孔１９に通した上記柱用アンカーボルト１７を柱用補強鋼板Ｅ１に止めるためには、柱用アンカーボルト１７に一対のナットをはめ、これらナットで柱用補強鋼板Ｅ１を挟持するか、あるいは溶接などによって、上記柱用アンカーボルト１７を柱用補強鋼板Ｅ１に直接固定するようにしてもよい。
【００３５】
次に、柱用補強鋼板Ｅ１と交差部用補強鋼板Ｅ２との周囲に帯状シート１４を貼り巡らせているが、この帯状シート１４はアンカー孔１９に対応する部分に孔をあけて貼り付けてもよいし、アンカー孔１９を避けて貼り付けてもよい。また、交差部用補強鋼板Ｅ２にも帯状シート１４を貼って、これら帯状シート１４によって柱用補強鋼板Ｅ１、交差部用補強鋼板Ｅ２を上下方向においても連結する。
そして、柱用補強鋼板Ｅ１及び交差部用補強鋼板Ｅ２内にグラウト材１５を充填して補強柱Ｐを構築する。
【００３６】
なお、上記アンカー孔１９は事後的に形成してもよい。例えば、柱用補強鋼板Ｅ１にアンカー孔１９をあけずに、充填したグラウト材１５が硬化した後に、鉄骨枠Ｆに対向する柱用補強鋼板Ｅ１の側面にアンカー孔１９をあけると同時に、硬化したグラウト材１５層に柱表面方向へ適当な深さの穴を形成する。
この穴に柱用アンカーボルト１７を固着するための接着剤を充填する。その後、接着剤を充填した穴に柱用アンカーボルト１７の基端側を挿入して固定させる。
【００３７】
上記のようにして一対の補強柱Ｐ，Ｐを形成した後、空間Ａに、補強柱Ｐ，Ｐ及び既存梁２，２との間に間隔を保って鉄骨枠Ｆを組み込む。そして、この鉄骨枠Ｆと補強柱Ｐ，Ｐとの間、及び鉄骨Ｆと上下の既存梁２，２との間にグラウト材１６を充填する。
なお、上記補強柱Ｐ，Ｐ及び既存梁２，２と鉄骨枠Ｆとの間にはスパイラル筋９を配置し、それらの間に充填するグラウト材１６が崩れるのを防止する。
【００３８】
上記のように補強柱Ｐ，Ｐ及び既存梁２，２と鉄骨枠Ｆとの間にグラウト材１６を充填することによって、補強柱Ｐ，Ｐは柱用アンカーボルト１７を介してグラウト材１６層と一体化する。また、鉄骨枠Ｆもボルト７を介してグラウト材１６層と一体化する。したがって、補強柱Ｐ，Ｐ及び既存梁２，２と鉄骨枠Ｆはグラウト材１６層を介して一体化することになる。このように補強柱Ｐ，Ｐ及び既存梁２，２と鉄骨枠Ｆとが一体化すれば、鉄骨枠Ｆの高い剛性が補強柱Ｐ，Ｐ及び既存梁２，２に伝わるので、その補強機能が向上するだけでなく、空間Ａの変形を確実に押さえられることになる。
しかも、柱用アンカーボルト１７は、上記補強柱Ｐ，Ｐに支持され、簡単には動かないので、地震力が作用したとしても、上記した一体化が損なわれたりしない。
【００３９】
上記のようにした第１実施形態によれば、補強柱Ｐは、既存柱１に柱用アンカーボルト１７を打ち込んでいないので、既存柱１を脆弱化させることなく補強できる。その分、耐震強度も大きくなっている。
さらに、既存柱１はグラウト材１５によってその体積が大きくなっているため、せん断耐力が向上し、軸方向筋等によって曲げ耐力も増すなど、柱としての強度を飛躍的に向上させている。
このように、補強柱Ｐの強度を積極的に高めたことによって、空間Ａの変形が押さえられ、鉄骨枠Ｆの形態保持力に追随できるようになった。
このように両者の形態保持力がバランスよく機能することになり、鉄骨枠Ｆが上記空間Ａから飛び出してしまう、いわゆる面外変形を起こしにくくなった。
【００４０】
さらに、補強柱Ｐ，Ｐによって、柱の変形が押さえられ、かつ、柱用アンカーボルト１７はグラウト材１５によって固定されるため、抜け耐力が強くなった。
そのため、地震力Ｑが作用したときでも、柱用アンカーボルト１７が動くことを防止できるようになった。柱用アンカーボルト１７が動かなければ、補強柱Ｐ，Ｐ及び既存梁２，２と鉄骨枠Ｆとは一体化を保持したまま、耐震効果を相乗的に発揮させることができる。
上記のように、柱用アンカーボルト１７の抜け耐力が強くなり、補強柱Ｐの耐震強度が増したことから、大きな地震力Ｑが作用しても、鉄骨枠Ｆが上記空間Ａから外れて前面に飛び出すようなことがなくなり、鉄骨枠Ｆの補強機能を安定化させることができる。
【００４１】
図５に示した第２実施形態は、柱用アンカーボルト１７の基端側を既存柱１に直接打ち込んだ点が第１実施形態と相違させただけで、その他の構成は第１実施形態と同じである。したがって、第１実施形態と同じ構成要素には、第１実施形態と同一符号を用いるとともに、各構成要素の詳細な説明は省略する。
【００４２】
既存柱１には、柱用アンカーボルト１７を打ち込むための固定穴２２を形成している。この固定穴２２に柱用アンカーボルト１７を固定するための接着剤２１を充填し、柱用アンカーボルト１７の一方の基端側を挿入して固定している。
上記柱用補強鋼板Ｅ１には上記アンカー孔１９を所定の位置に形成し、既存柱１の表面に所定の間隔を保って上記柱用補強鋼板Ｅ１を配置する。
柱用アンカーボルト１７は、先端側を上記柱用補強鋼板Ｅ１に形成された上記アンカー孔１９を貫通させ、上記柱用補強鋼板Ｅ１から突出させて固定している。
上記以外の構成は第１実施形態と同じである。
【００４３】
このようにした第２実施形態によれば、柱用アンカーボルト１７を、グラウト材１５層を貫通して既存柱１まで深く埋め込めるため、第１実施形態よりも、柱用アンカーボルト１７の抜け耐力が強くなる。
このように補強柱Ｐ，Ｐによって、アンカーボルト１７の抜け耐力も維持できるので、地震力が作用したとしても、補強柱Ｐ，Ｐ及び既存梁２，２と、鉄骨枠Ｆとの一体化も保たれる。鉄骨枠Ｆが補強柱Ｐ，Ｐ及び既存梁２，２と一体化されている限り、その補強機能がいかんなく発揮されることになる。
【００４４】
図６に示した第３実施形態は、柱用補強鋼板Ｅ１の構成を第１実施形態と相違させただけで、その他の構成は第１実施形態と同じである。したがって、第１実施形態と同じ構成要素には、図３と同じ符号を用い、各構成要素の説明は省略する。
上記柱用補強鋼板Ｅ１は、ほぼ直角に折り曲げた４つの分割鋼板２３からなる。これら分割鋼板２３のそれぞれの縁には、横リブ２４と縦リブ２５とを形成している。
【００４５】
そして、隣り合う縦リブ２５を互いに突き合わせて、４つの分割鋼板２３で１つの柱用補強鋼板Ｅ１を構成し、各柱用補強鋼板Ｅ１を柱の長手方向に沿って積層するときには、上下の第１柱用補強鋼板Ｅ１の横リブ２４を突き合わせる。
なお、この第３実施形態を示す図６には交差部用補強鋼板Ｅ２を示していないが、この交差部用補強鋼板Ｅ２にも横リブあるいは縦リブを設けるようにしてもよい。
柱用補強鋼板Ｅ１を構成する分割鋼板２３であって、鉄骨枠Ｆに対向する分割鋼板２３には、柱用アンカーボルト１７を貫通させる複数のアンカー孔１９を形成している。
上記以外の構成は第１実施形態と同じである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
この発明は、一対の既存柱及び既存梁の間に鉄骨枠を組み込む既存の建造物の補強構造に最適である。
【符号の説明】
【００４７】
１    既存柱
２    既存梁
Ａ    空間
Ｆ    鉄骨枠
７    ボルト
８    グラウト材
９    スパイラル筋
Ｅ１  柱用補強鋼板
Ｅ２  交差部用補強鋼板
１３  軸方向筋
１４  帯状シート
１５  グラウト材
Ｐ    補強柱
１６  グラウト材
１７  柱用アンカーボルト
１８  梁用アンカーボルト
１９  アンカー孔
２１  接着剤
【図１】
2016102290.tif 000003
【図２】
2016102290.tif 000004
【図３】
2016102290.tif 000005
【図４】
2016102290.tif 000006
【図５】
2016102290.tif 000007
【図６】
2016102290.tif 000008
【図７】
2016102290.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成27年8月28日(2015.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の既存柱と既存梁とで囲われた矩形の空間に矩形の鉄骨枠を組み込み、
上記既存柱及び既存梁のそれぞれには、上記空間に向かって複数のアンカーボルトを突出させ、
上記鉄骨枠の周囲にはボルトを突出させて、
上記鉄骨枠と、既存柱及び既存梁との間に形成されたすき間にグラウト材を充填してなる建造物の補強構造であって、
上記一対の既存柱の周囲を、一定の間隔を保持した柱用補強鋼板で囲い、
上記柱用補強鋼板内には、上記既存柱の上下に位置する既存梁間の間隔以上の長さを保つ軸方向筋がその軸方向筋の上下端が固定された状態で複数埋設され、
この柱用補強鋼板と既存柱との間にグラウト材を充填して補強柱を構成する一方、
上記補強柱には上記鉄骨枠に対向する側であって、柱用補強鋼板内のコーナー部に配置される一対の上記軸方向筋の間に、上記柱用補強鋼板を貫通して上記鉄骨枠方向に突出する柱用アンカーボルトを複数設けてなる建造物の補強構造。
【請求項２】
上記既存柱と既存梁との交差部分を、その交差部分と一定の間隔を保持した交差部用補強鋼板で囲うとともに、
上記交差部分と交差部用補強鋼板との間にグラウト材を充填してなる請求項１に記載された建造物の補強構造。
【請求項３】
上記柱用アンカーボルトの基端側を、柱用補強鋼板と既存柱との間に充填したグラウト材層に埋設するとともに、この柱用アンカーボルトの先端側を補強柱から突出させた請求項１又は２に記載された建造物の補強構造。
【請求項４】
上記柱用アンカーボルトの基端側を直接既存柱に打ち込むとともに、この柱用アンカーボルトの先端側を補強柱から突出させた請求項１又は２に記載された建造物の補強構造。
【請求項５】
上記交差部用補強鋼板と上記柱用補強鋼板との周囲に、帯状シートを貼り付けて一体化した請求項１〜４のいずれかに記載された建造物の補強構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
この発明は、一対の既存柱と既存梁とで囲われた矩形の空間に鉄骨枠を組み込み、
上記既存柱及び既存梁のそれぞれには、上記空間に向かって複数のアンカーボルトを突出させ、上記鉄骨枠の周辺にはボルトを突出させて、上記鉄骨枠と、上記既存柱及び既存梁との間に形成されたすき間にグラウト材を充填してなる建造物の補強構造に関する。
そして、第1の発明は、上記一対の既存柱の周囲を、一定の間隔を保持した柱用補強鋼板で囲い、上記柱用補強鋼板内には、上記既存柱の上下に位置する既存梁間の間隔以上の長さを保つ軸方向筋がその軸方向筋の上下端が固定された状態で複数埋設され、上記柱用補強鋼板と既存柱との間にグラウト材を充填して補強柱を構成する一方、上記補強柱には上記鉄骨枠に対向する側であって、柱用補強鋼板内のコーナー部に配置される一対の上記軸方向筋の間に、上記柱用補強鋼板を貫通して上記鉄骨枠方向に突出する柱用アンカーボルトを複数設けることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
第２の発明は、上記既存柱と上記既存梁との交差部分を、その交差部分と一定の間隔を保持した交差部用補強鋼板で囲うとともに、上記交差部分と交差部用補強鋼板との間にグラウト材を充填してなることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
さらに、補強柱には軸方向筋が埋設されているので、この軸方向筋とグラウト材とが密着して、補強柱の曲げ耐力を向上させることができる。補強柱の曲げ耐力が向上すれば、既存柱及び既存梁とで構成される空間の変形を押さえることができる。このように空間の変形が押さえられるので、鉄骨枠の面外変形も押さえることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
第２の発明における建造物の補強構造によれば、上記既存柱と既存梁との交差部分を交差部用補強鋼板で補強したので、地震力が作用しても、上記既存柱と既存梁とで構成される上記空間の矩形がしっかりと保たれる。このように空間の矩形が保たれるので、鉄骨枠の面外変形を確実に押さえることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
第３の発明における建造物の補強構造によれば、既存柱と柱用補強鋼板との間に充填したグラウト材層に柱用アンカーボルトを埋設するようにしたので、短いアンカーボルトを使用でき、その分、コストを抑えることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
第４の発明における建造物の補強構造によれば、柱用アンカーボルトの基端側を既存柱に直接打ち込んでいるが、既存柱は補強柱として補強されるので、柱としての地震耐力が損なわれたりしない。また、補強柱によって、柱用アンカーボルトの抜け耐力も維持できるので、地震力が作用したとしても、補強柱及び既存梁と、鉄骨枠との一体化も保たれる。鉄骨枠が補強柱及び既存梁と一体化されている限り、その補強機能がいかんなく発揮されることになる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
第５の発明における建造物の補強構造によれば、各補強鋼板の周囲を帯状シートで拘束して、補強柱の強度をさらに向上させたので、既存柱及び既存梁とで構成される空間の変形を押さえることができる。このように空間の変形を押さえられるので、鉄骨枠の面外変形も押さえられる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
図１〜４に示した第１実施形態は、一対の補強柱Ｐ，Ｐと既存梁２，２とで囲まれる矩形の空間Ａに、従来と同様、フレーム材５と筋交い６とからなる矩形の鉄骨枠Ｆを組み込んでいる。
そして、図２に示すように、既存柱１，１の周囲を柱用補強鋼板Ｅ１で囲い、既存柱１，１と既存梁２，２との交差部分を交差部用補強鋼板Ｅ２で囲うとともに、これら柱用補強鋼板Ｅ１と既存柱１，１との間、及び交差部用補強鋼板Ｅ２と上記交差部分との間に形成されるすき間にグラウト材１５が充填されている。
そして、上記柱用補強鋼板Ｅ１は、図３に示すように４枚の分割鋼板１０で構成されている。これら４枚の分割鋼板１０は、平板を直角に折り曲げてなり、その折り曲げ片同士を互いに重ね合わせて、既存柱１，１の断面形状にあわせた矩形の柱用補強鋼板Ｅ１を構成するようにしている。なお、上記柱用補強鋼板Ｅ１の軸方向長さは、既存柱１の補強対象部分の軸方向長さを複数に分割した長さにしている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
このようにした柱用補強鋼板Ｅ１を、図１〜３に示すように既存柱１の長手方向に沿って積層するとともに、これら柱用補強鋼板Ｅ１と既存柱１との間には所定の間隔を保つようにしている。
また、既存柱１と既存梁２との交差部分は、図２に示すように、既存柱１と既存梁２とをまたぐ交差部用補強鋼板Ｅ２で囲っている。
なお、この交差部用補強鋼板Ｅ２と、既存柱１及び既存梁２との間にも所定の間隔を保持するとともに、交差部用補強鋼板Ｅ２の両側をボルト１１で既存梁２に固定している。
このようにした交差部用補強鋼板Ｅ２は、柱用補強鋼板Ｅ１に連続して積層され、それら柱用補強鋼板Ｅ１若しくは交差部用補強鋼板Ｅ２と既存柱１との間に形成される空間を連続させている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、柱用補強鋼板Ｅ１を構成する分割鋼板１０であって、鉄骨枠Ｆに対向する分割鋼板１０には、柱用アンカーボルト１７を貫通させる複数のアンカー孔１９を形成している。
そして、上記柱用アンカーボルト１７は、その先端側を必要長さ分だけ柱用補強鋼板Ｅ１の外側に突出させたとき、その基端側が、図４に示すように、既存柱１と柱用補強鋼板Ｅ１との間の中間に位置する長さを保持している。さらに、上記柱用アンカーボルト１７は、上記補強柱Ｐの上記鉄骨枠Ｆに対向する側であって、柱用補強鋼板Ｅ１内のコーナー部１２に配置される一対の上記軸方向筋１３，１３の間に位置するように配置される。
これら柱用補強鋼板Ｅ１及び交差部用補強鋼板Ｅ２と既存柱１及び既存梁２との間には、グラウト材１５を充填して補強柱Ｐを構成している。