(57)【要約】【課題】安価でかつ高耐力でありながら開口を大きく確保することが可能な、耐震補強壁を構築するための補強ブロックを提供することである。【解決手段】補強ブロックを鉄鋼製材料よりなる角筒状のフレーム及びフレームを補強する斜材により成形し、斜材をフレームの内側に１本または２本配置する。【選択図】図２
2016102363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱と梁よりなる架構の開口部を塞ぐように組積されて耐震補強壁をなす補強ブロックであって、
鉄鋼製材料よりなる角筒状のフレームと、
該フレームに一体成形される鉄鋼製材料よりなる斜材とを備え、
前記斜材が、前記フレームの内側に１本または２本配置されることを特徴とする補強ブロック。
【請求項２】
請求項１に記載の補強ブロックにおいて、
鉄鋼製材料に、球状黒鉛鋳鉄を用いることを特徴とする補強ブロック。
【請求項３】
請求項１または２に記載の補強ブロックにおいて、
前記斜材を一体成形された角筒状のフレームが、筒軸方向に複数連接され一体に結合されてなることを特徴する補強ブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱と梁よりなる架構の開口部に耐震補強壁を構築するための補強ブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、既設の構造物における柱と梁よりなる架構の開口部に対して耐震補強壁を増設し、構造物を耐震補強する方法が知られている。耐震補強壁を増設する際には、あらかじめ工場等において複数のプレキャストブロックを製作しておき、当該プレキャストブロックを前記架構の開口部を覆うように縦方向及び横方向に複数連結配置して壁体を構築する。そして、当該壁体を、前記架構をなす柱及び梁に結合することにより、耐震補強壁を構築する。
【０００３】
耐震補強壁をなす壁体に用いるプレキャストブロックとして、例えば特許文献１には、繊維強化プラスチック製のブロックが開示されている。当該ブロックは、開口部を備える角環状のフレームと、当該フレームの内側を補強する補強部材とにより形成されている。
【０００４】
これら繊維強化プラスチック製のブロックは、軽量であるとともに既設の構造物の美観を損ねることがないといった特徴を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１７７５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、繊維強化プラスチック製のブロックは材料費が高価であるため、増設する耐震補強壁の面積が大きい場合には、当然ながらその工費も増大する。
また、フレームの内側に設ける補強部材は、複数のリブ板によりラチス状に形成されてフレームの開口部を覆うように配置されるため、耐震補強壁に採用した際に見通しや採光、通風等の機能を十分に果たせない場合が生じる。
【０００７】
一方で、コンクリートまたはモルタル造のブロックも耐震補強壁に採用されているが、中小規模の地震によってひび割れが生じやすいため美観を損ないやすい。
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、安価でかつ高耐力でありながら開口を大きく確保することが可能な、耐震補強壁を構築するための補強ブロックを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するため、本発明の補強ブロックは、柱と梁よりなる架構の開口部を塞ぐように組積されて耐震補強壁をなす補強ブロックであって、鉄鋼製材料よりなる角筒状のフレームと、該フレームに一体成形される鉄鋼製材料よりなる斜材とを備え、前記斜材が、前記フレームの内側に１本または２本配置されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の補強ブロックは、鉄鋼製材料に、球状黒鉛鋳鉄を用いることを特徴とする。
【００１１】
上記の補強ブロックによれば、繊維強化プラスチックやアルミニウム、コンクリートまたはモルタル造にて製造した同じ外形および寸法のブロックと比較して、耐力が大幅に向上する。
【００１２】
このため、フレームの開口部を補強する斜材の数量を１本または２本に抑えて、フレームの開口面における斜材の占める割合を小さくすることができる。これにより、フレームの開口部が面外方向を向くようにして補強ブロックにて耐震補強壁を構築すると、耐震補強壁の開口率を大きくすることができるため、耐震補強壁を増設したことによる室空間に対する見通しや採光、通風等居住性への影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００１３】
また、本発明の補強ブロックは、繊維強化プラスチック等の他の材料にて製造する補強ブロックと同程度の耐力を維持しながら、角筒状のフレームの筒長寸法を短くすることが可能となる。これにより、フレームの開口部が面外方向を向くようにして補強ブロックにて耐震補強壁を構築すると、繊維強化プラスチック等の他の材料にて製造した補強ブロックを用いる場合と比較して耐震補強壁の壁厚を薄くできるため、耐震補強壁が構造物の床面積に占める割合を小さくすることが可能となり、室空間を圧迫することがない。
【００１４】
さらに、鉄鋼製材料の中でも球状黒鉛鋳鉄を用いることにより、鋳鉄でありながら耐震補強壁をなす構造材としての耐力を確保しつつ、工場にて大量生産することができ、低コスト化を図ることが可能となる。
【００１５】
本発明の補強ブロックは、前記斜材を一体成形された角筒状のフレームが、筒軸方向に複数連接され一体に結合されてなることを特徴する。
【００１６】
上記の補強ブロックによれば、斜材が一体成形されたフレームの数量を適宜調整することにより、現場にて補強ブロックの耐力を自在に変更することが可能となる。このため、斜材が一体成形されたフレームをモジュール化すれば、必要とする耐力に応じてフレームの板厚や筒長寸法を変更した補強ブロックを工場等にてあらためて製作する必要がなく、補強ブロックの汎用性を高めることが可能となる。また、生産コストを大幅に削減することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、耐震補強壁をなす補強ブロックに鉄鋼製材料を用いるとともに、フレームに備える斜材の数量を１本または２本とするため、フレームの開口部が面外方向を向くようにして補強ブロックにて耐震補強壁を構築すると、耐震補強壁における開口率を大きく確保することができ、耐震補強後の構造物に対する居住性を補強前と同程度に維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】耐震補強壁の全体図を示す図である。
【図２】耐震補強壁をなす補強ブロックの詳細を示す図である。
【図３】補強ブロックの他の事例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の柱と梁よりなる架構の開口部に耐震補強壁を構築するための補強ブロックを、図１〜図３を用いて説明する。
【００２０】
補強ブロック１は、図１に示すように、構造物の柱７及び梁８よりなる架構４の内側に増設される耐震補強壁５を構築するための部材であって、架構４の内側を覆うように組積される。隣り合う補強ブロック１どうしは一体となるように結合されて壁体をなし、接合部材６を介して該壁体を柱７及び梁８に剛接合することにより、耐震補強壁５として機能するものである。
【００２１】
補強ブロック１の形状は、図２（ａ）に示すように、角筒状のフレーム２と、フレーム２を補強する斜材３とにより構成され、斜材３はフレーム２の内側にて一体成形される。なお、耐震補強壁５を構築する際には、フレーム２の開口面２ａが耐震補強壁５の面外方向を向くようにして組積されるものである。
【００２２】
フレーム２は、開口面２ａが略長方形の角筒状体に形成され、作業者が持ち運べる程度の大きさに成形されている。フレーム２の開口面２ａは、略長方形に限定されるものではなく、矩形形状であって横方向及び高さ方向に面で接する状態で一体に連結可能であれば、正方形等いずれの断面形状の筒状体を用いてもよい。また、フレーム２の板厚は、補強ブロック１に必要な耐力に応じて適宜決定すればよい。
【００２３】
斜材３は、フレーム２を補強するための補強部材であってフレーム２の開口部に配置されている。その数量は、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、フレーム３の開口面２ａに占める斜材３の割合を小さくし開口を大きくとることを目的に、１本または２本としている。また、斜材３の断面形状は、本実施の形態において矩形に形成しているが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、図２（ｂ）に示すようなかまぼこ型に形成する等、フレーム２の開口部を補強するのに必要な座屈及び引張りに耐えうる強度を有していれば、その断面形状はいずれに成形してもよい。
【００２４】
これらフレーム２と斜材３とによりなる補強ブロック１は、鉄鋼製材料にて一体に成形されている。本実施の形態では、片状黒鉛鋳鉄と比較して、引張り強さ・伸び、靭性に優れ、構造部材としたときに高耐力性を期待できる球状黒鉛鋳鉄を採用している。
【００２５】
球状黒鉛鋳鉄にて製造した補強ブロック１は、同じ外形および寸法に成形した繊維強化プラスチック等の他の材料により製造するブロックと比較して、高い耐力を有することとなる。このため、斜材３を１本または２本に抑えてフレーム２の開口面２ａに占める斜材３の割合を小さくしても、繊維強化プラスチック製等の他の材料よりなるブロックと同程度の耐力を維持することが可能となるものである。また、繊維強化プラスチック製等の他の材料よりなるブロックと同程度の耐力を維持しつつ、フレーム２の筒長寸法を短くすることも可能となる。
【００２６】
これにより、補強ブロック１を耐震補強壁５に採用すると、耐震補強壁５全体における開口率を増大させることができるため、耐震補強壁５を増設したことによる室空間に対する見通しや採光、通風等居住性への影響を最小限に抑えることができる。また、図１（ｂ）に示すように、耐震補強壁５の壁厚を薄くできるため、耐震補強壁５が構造物の床面積に占める割合を小さくすることができる。
【００２７】
さらに、繊維強化プラスチック等の他の材料にて製造する場合と比較して、鋳物であることから工場にて大量生産することができ、低コスト化を図ることが可能となる。また、中小規模の地震力を受けてもひび割れを生じることがないため、美観性に劣ることはない。
【００２８】
なお、補強ブロック１は、外形の大きさだけでなくその重量も人力にて運搬可能な程度に形成されており、現場での運搬や組み立て等の作業を人力にて実施することができる程度に軽量化されている。補強ブロック１の重量は、必要な耐力を保持できる程度にフレーム２および斜材３の板厚を薄く調整することにより軽量化を図ることが可能である。
【００２９】
このように、球状黒鉛鋳鉄よりなる補強ブロック１を耐震補強壁５に採用すれば、耐震補強壁５の開口率を増大させることができるだけでなく、壁厚を薄くすることができることから、耐震補強後の構造物に対して居住性を損なうことなく、また室空間を圧迫することもないため、室空間としての機能を補強前と同程度に維持することが可能となる。
【００３０】
ところで、本発明の補強ブロック１は、図２（ａ）に示すように、斜材３を備えたフレーム２を一つのみ備えているが、必ずしもこれに限定するものではない。図２（ｄ）の補強ブロック１の断面図で示すように、例えばフレーム２を二つ重ねて一体に接合し、一つの補強ブロック１としてもよい。この場合には、斜材３を備えたフレーム２をフレーム２の筒軸方向に二つ重ね合わせて配置し、両者を結合部材９にて一体化する。なお、結合部材９は、溶接や接着剤、ボルト接合等いずれによるものでもよく、現場にて両者を一体成形品となるように接合できるものであれば、いずれの手段を用いてもよい。
【００３１】
こうすると、斜材３を備えたフレーム２を現場にて必要数重ね合わせて一体に結合し、所望の耐力を備えた補強ブロック１を得ることが可能となる。
【００３２】
これにより、斜材３を備えたフレーム２をモジュール化しておけば、増設したい耐震補強壁５に応じた耐力を備える補強ブロック１を、その都度工場にて製造する必要がない。したがって、斜材３を備えたフレーム２をモジュール化して工場にて大量生産すればよく、製造コストをより低減させることが可能となる。
【００３３】
なお、斜材３を備えたフレーム２を筒軸方向に重ね合わせる際の斜材３の延在方向は、必ずしも同一方向に限定されるものではない。例えば、図２（ｃ）及び図３（ｂ）に示すように、斜材２が交差するように配置してもよい。
【００３４】
本発明の補強ブロック１は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３５】
１    補強ブロック
２    フレーム
３    斜材
４    架構
５    耐震補強壁
６    接合部材
７    柱
８    梁
９    結合部材
【図１】
2016102363.tif 000003
【図２】
2016102363.tif 000004
【図３】
2016102363.tif 000005