(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物の柱と梁のうちの少なくとも一方に補強部材が巻き付けられ、これらの柱と梁とで囲まれた架構内に鉄骨枠体が設置され、該鉄骨枠体と、柱および梁との間に形成された間隙部には、鉄骨枠体側から突出されたスタッドボルトと、柱および梁側から突出された接続用コッターとが重ね配置されてモルタルが充填され、該接続用コッターは、アンカー筋よりも大径な鋼管またはプレキャストコンクリートの円柱体であり、回転式のコアドリルで掘った、深さが柱筋および梁筋の手前までしかない孔に接着剤で固定されたことを特徴とする既存建物の制震・耐震補強構造。
【請求項２】
スタッドボルトと接続用コッターとの重ね部には、補強筋が配筋されたことを特徴とする請求項１に記載の既存建物の制震・耐震補強構造。
【請求項３】
鉄骨枠体には制震用ダンパー、制震用ブレース、耐震用鋼板、耐震用ブレースのいずれかが設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の既存建物の制震・耐震補強構造。
【請求項４】
接続用コッターには外周に鍔が設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の既存建物の制震・耐震補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は既存建物の制震・耐震補強構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、頻繁に発生する地震により、多くの建物が被害を受けている。このような地震に対処するため、新築の建物は耐震性を配慮した設計がなされている。一方、既存の建物の多くは耐震性が劣るため、柱と梁との架構内に制震用ブレースまたは耐震用ブレースを設置すると同時に、柱または梁自身を補強する場合がある。
【０００３】
図１０は、コンクリート構造物構造物の制震・耐震補強構造２２の一例を示したものであり、鋼板や繊維シートが巻かれた柱２３と梁２４で囲まれた架構内２５に、制震用ブレース（または耐震用ブレース）２６を備えた鉄骨枠体２７が取り付けられている。この鉄骨枠体２７は、スタッドボルト２８と、柱２３および梁２４からのアンカー筋２９とが間隙部３０で重ね配筋され、ここにモルタル３１が充填されて取り付けられている。また制震用ブレース２６は、通常の耐震用ブレースに比べて、早期に地震エネルギーを吸収するため、周辺架構の小さな変形を鉄骨枠体２７を介して伝達する必要がある。一方、アンカー筋２９は径が細いので、周辺架構の小さな変形を伝達するには数多く設ける必要がある。
しかし、上記のアンカー筋２９は、柱２３および梁２４の仕上げモルタルをはつった後に、ドリルで掘った穴へ挿入するため、数多くのアンカー筋を設けると騒音・振動・粉塵が発生して、日常業務を行いながら施工するのが困難であった。そのため夜間工事または一時的な移転が必要となり、工事費および工期が増加するという問題があった。またアンカー筋２９は狭い間隔で連続的に多数取り付けられるため、この取付孔による断面欠損で柱２３または梁２４に巻いた鋼板３２が切断された状態になって、柱２３および梁２４の耐震強度を高めることができないという問題があった。
【０００４】
そこで、図１１に示すように、既存の柱２３および梁２４の周囲にコンクリート構造物の躯体３３を増設して耐力を高め、そこにアンカー筋２９を後施工して、鉄骨枠体２７を設置していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の耐震構造は、柱の断面積が増大し、部屋の使い勝手が悪くなる他、鉄筋の組立、型枠の設置、コンクリートの打設という新たな作業が発生するため工期とコストがかかるという問題があった。
【０００６】
本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐震補強と同時に柱または梁の補強ができる既存建物の制震・耐震補強構造を提供することである。
【０００７】
以上の課題を解決するための既存建物の制震・耐震補強構造は、コンクリート構造物の柱と梁のうちの少なくとも一方に補強部材が巻き付けられ、これらの柱と梁とで囲まれた架構内に鉄骨枠体が設置され、該鉄骨枠体と、柱および梁との間に形成された間隙部には、鉄骨枠体側から突出されたスタッドボルトと、柱および梁側から突出された接続用コッターとが重ね配置されてモルタルが充填され、該接続用コッターは、アンカー筋よりも大径な鋼管またはプレキャストコンクリートの円柱体であり、回転式のコアドリルで掘った、深さが柱筋および梁筋の手前までしかない孔に接着剤で固定されたことを特徴とする。またスタッドボルトと接続用コッターとの重ね部には、補強筋が配筋されたことを含む。また鉄骨枠体には制震用ダンパー、制震用ブレース、耐震用鋼板、耐震用ブレースのいずれかが設けられたことを含む。また接続用コッターには外周に鍔が設けられたことを含むものである。
【０００８】
架構内の補強と同時に柱または梁の補強ができるので、既存梁に補強用のコンクリート構造物躯体を増設する必要がない。既存柱と補強部材との間にモルタルと、鉄骨枠体と、柱および梁との間隙部のモルタルとが同時に充填できる。制震用ダンパーまたは制震用ブレースは、早期に地震エネルギーを吸収するため、通常の耐震用ブレースに比べて、小さい変形でも周辺の架構と一体に挙動することが求められる。また接続用コッターはあと施工アンカーより剛性、耐力が大きいので、制震用ダンパーまたは制震用ブレースの取り付けに適しており、アンカー筋より施工本数が少なくなる。接続用コッターは回転式のコアドリルで掘った溝に挿入されるため、振動・騒音・粉塵の発生が少なく、日常業務の停止や、移転をせずに、居ながらの制震・耐震補強構造の施工が可能となる。接続用コッターは、その先端が柱筋または梁筋の手前までしか挿入されないことにより、鉄筋を傷めず、安全かつ短時間で取り付けられる。接続用コッターである鋼管またはプレキャストコンクリート柱体は、アンカー筋より大径で、１本あたりの剛性・耐力が増すため、仕上げモルタルをはつらなくても十分な補強効果を得ることができる。スタッドボルトと接続用コッターとの重ね部に配筋された補強筋により、間隙部に充填されたモルタルを補強することができる。接続用コッターにより、鉄骨枠体が周囲のコンクリート構造物の躯体へ剛強に接合されるため、制震用ダンパーまたは制震用ブレースには様々な特性をもつダンパーが使用できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の既存建物の制震・耐震補強構造の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は第１の実施の形態の既存建物の制震・耐震補強構造１であり、鉄筋コンクリート構造物または鉄骨鉄筋コンクリート構造物における柱２に、補強部材である鋼板４（または繊維シート）が巻き付けられて補強され、該柱２と梁３とで囲まれた架構内に鉄骨枠体５が設置されて構成されている。
【００１０】
この鉄骨枠体５の内側には低降伏点鋼の制震用ブレース６、またはオイルダンパーなどの制震用ダンパー、耐震用鋼板、耐震用ブレース（いずれも図示せず）が設置されている。また鉄骨枠体５と、柱２および梁３との間に形成された間隙部７には、鉄骨枠体５から突出したスタッドボルト８と、柱２および梁３から突出した接続用コッター９とが重ね配置されている。また、このスタッドボルト８と接続用コッター９との重ね部には、補強筋１０であるスパイラル筋が配筋されて、間隙部７に充填されたモルタル１１を補強している。
【００１１】
接続用コッター９は鋼管、またはプレキャストコンクリートの円柱体であり、回転式のコアドリルで柱２および梁３に掘った孔１２へ挿入されて接着剤１３で固定され、外周に設けた鍔９ａが鋼板４に溶接されて鋼管の接合をより高めている。また鋼管に鍔９ａを設けない場合は接着剤１３のみで固定される。前記孔１２は深さが柱筋１４または梁筋１５の手前までしかないため、この鉄筋１４、１５を傷付けず、かつ騒音・振動・粉塵を発生させずに形成することができる。また鋼管などの接続用コッター９はアンカー筋よりも大径で、１本あたりの剛性および耐力が大きいので、仕上げモルタル１６をはつらず、かつアンカー筋よりも少ない本数で十分な補強効果を得ることができる。また鋼板４に開けられる取付孔も少ないため、断面欠損が小さくなる。したがって、地震による面内方向および直交方向の力にも有効に対応することができる。
【００１２】
図４は、間隙部７に配筋された他の補強筋１０を示したものであり、（１）は４本の軸筋１７の周りにスパイラル筋（または閉鎖型鉄筋）１８を配筋したものである。一方、同図の（２）は、接続用コッター９の両側に配筋した軸筋１７間にはしご筋１９を配筋したものである。これらは鉄骨枠体５の大きさや間隙部７の幅によって使い分けるが、いずれもモルタル１１を十分に補強して、鉄骨枠体５と、柱２および梁３との一体性を強化する。
【００１３】
また図５および６は、第２の実施の形態の既存建物の制震・耐震補強構造２０を示し、梁３のみに鋼板（または繊維シート）４を巻き付けたものであり、これ以外は実施の形態の既存建物の制震・耐震補強構造１と同じ構成である。よって柱２と梁３とで囲まれた架構内を鉄骨枠体５で補強すると同時に、梁３も補強することができる。
【００１４】
また図７は、第３の実施の形態の既存建物の制震・耐震補強構造２０ａを示し、柱２と梁３との双方に鋼板（または繊維シート）４を巻き付け、この柱２と梁３とで囲まれた架構内に鉄骨枠体５を設置したものであり、これ以外は実施の形態の既存建物の制震・耐震補強構造１と同じ構成である。よって柱２と梁３とで囲まれた架構内を鉄骨枠体５で補強すると同時に、柱２および梁３をも補強することができる。したがって、地震による面内方向および直交方向の力にも有効に対応することができる。
【００１５】
また図８および９は、第４の実施の形態の既存建物の制震・耐震補強構造２１を示したものである。このうち（１）は、補強部材である鋼板４が巻かれた柱２と、梁３とで囲まれた架構内に構築された耐震壁２１ａが、連結筋付きの接続用コッター９で柱２と梁３とに一体接合されたものである。一方、同図の（２）は柱２と、補強部材である鋼板４が巻かれた梁３とで囲まれた架構内に構築された耐震壁２１ａが、連結筋付きの接続用コッター９で柱２と梁３に一体接合されたものである。これらは、いずれも振動・騒音・粉塵の発生を少なくし、日常業務の停止や、移転をせずに構築することができる。
【００１６】
また、上記の制震・耐震補強構造１の他に、上記の架構内、すなわち柱２と梁３のうちの少なくとも一方に鋼板（または繊維シート）４が巻き付けられて形成された架構内に、低降伏点鋼等の変位依存型ダンパーを備えた鉄骨枠体５を設置し、その他の架構内（柱２と梁３のうちの少なくとも一方に鋼板４などが巻き付けられて形成された）にはオイルダンパー等の速度依存型ダンパーを備えた鉄骨枠体５を設置した制震・耐震補強構造を構築することもできる。また、前記鉄骨枠体５と、柱２および梁３との間に形成された間隙部７には、前記と同様に、鉄骨枠体５側から突出されたスタッドボルト８と、柱２および梁３側から突出された接続用コッター９とが重ね配置され、かつモルタル１１が充填されている。このようにタイプの異なるダンパーを一つの構造物に併存すると、地震によるどのような力にも対応することができるようになる。
【００１７】
【発明の効果】
既存柱または梁の鉄筋コンクリート躯体を増設することなく架構の補強と同時に、柱および梁の補強ができる。
【００１８】
既存柱と補強部材との間にモルタルと、鉄骨枠体と、柱および梁との間隙部のモルタルとが同時に充填できる。
【００１９】
接続用コッターは回転式のコアドリルで掘った溝に挿入されるため、振動・騒音・粉塵の発生が少なく、日常業務の停止や、移転をせずに、居ながらの制震・耐震補強構造の施工が可能となる。
【００２０】
接続用コッターは、その先端が柱筋または梁筋の手前までしか挿入されないため、鉄筋を傷めることなく、安全かつ短時間で取り付けられる。
【００２１】
接続用コッターである鋼管またはプレキャストコンクリート柱体は、アンカー筋より大径で、１本あたりの剛性・耐力が増すため、仕上げモルタルをはつらなくても十分な補強効果を得ることができる。
【００２２】
スタッドボルトと接続用コッターとの重ね部に配筋された補強筋により、間隙部に充填されたモルタルを補強することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の既存建物の制震・耐震補強構造の断面図である。
【図２】（１）は図１のＡ−Ａ線断面図、（２）は鋼管の断面図である。
【図３】（１）は図１のＢ−Ｂ線断面図、（２）は（１）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図４】（１）および（２）は他の補強筋を配筋した間隙部の断面図である。
【図５】第２の実施の形態の既存建物の制震・耐震補強構造の断面図である。
【図６】（１）は図５のＤ−Ｄ線断面図、（２）は同図のＥ−Ｅ線断面図である。
【図７】（１）および（２）は第３の実施の形態の既存建物の制震・耐震補強構造の断面図である。
【図８】（１）および（２）は第４の実施の形態の既存建物の制震・耐震補強構造の断面図である。
【図９】（１）および（２）は第４の実施の形態の既存建物の制震・耐震補強構造の断面図である。
【図１０】従来の既存建物の制震・耐震補強構造の断面図である。
【図１１】（１）および（２）は、従来の既存建物の制震・耐震補強構造の断面図である。
【符号の説明】
１、２０、２１、２２  制震・耐震補強構造
２、２３  柱
３、２４  梁
４、３２  鋼板
５、２７  鉄骨枠体
６、２６  制震用ブレース
７、３０  間隙部
８、２８  スタッドボルト
９  接続用コッター
９ａ  鍔
１０  補強筋
１１、３１  モルタル
１２  孔
１３  接着剤
１４  柱筋
１５  梁筋
１６  仕上げモルタル
１７  軸筋
１８  スパイラル筋
１９  はしご筋
２２ａ  耐震壁
２５  架構内
２９  アンカー筋
３３  コンクリート構造物の躯体
【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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【図７】
0004031919.tif 000008
【図８】
0004031919.tif 000009
【図９】
0004031919.tif 000010
【図１０】
0004031919.tif 000011
【図１１】
0004031919.tif 000012