(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設のコンクリート棒状構造体を圧縮補強するために用いられる補強器具であって、
前記コンクリート棒状構造体の表面に係合される複数の係合部材と、前記構造体の外周側に配置されて前記各係合部材同士を連結するとともに前記構造体の軸線方向に対して斜めに延びて配置される複数の緊締部材と、前記係合部材を連結するとともに前記構造体の軸線方向に対して略直交する方向に延びて配置されたボルト部材とを備え、これらの緊締部材は、それぞれロッド状部材と、これらのロッド状部材の一端部にそれぞれ取り付けられた円盤部材とを有し、これらの円盤部材はそれぞれ前記係合部材に回動自在に取り付けられ、前記ロッド状部材は、その端部同士が連結部材を介して互いに連結され、前記緊締部材に付与された引張力で前記係合部材が前記構造体をその軸線方向に対して斜めに生じる剪断力に対抗する圧縮力を付与することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強器具。
【請求項２】
請求項１に記載のコンクリート棒状構造体の補強器具において、前記緊締部材はそれぞれロッド状部材を有するとともに、これらのロッド状部材の中間部同士が交差したＸ状に配置されたことを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強器具。
【請求項３】
請求項１に記載のコンクリート棒状構造体の補強器具において、前記複数の緊締部材はそれぞれロッド状部材を有するとともに、これらのロッド状部材のうち隣り合ったロッド状部材は、その一端部同士が近接して他端部同士が広がったＶ状に配置されたことを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強器具。
【請求項４】
それぞれロッド状部材およびロッド状部材の一端部に取り付けられた円盤部材を有する複数の緊締部材と、ボルト部材とで互いに連結される複数の係合部材を備えた補強器具を用いて既設のコンクリート棒状構造体を圧縮補強する補強方法であって、
前記コンクリート棒状構造体の表面に前記補強器具を構成する複数の係合部材をそれぞれ係合させるとともに、その構造体の外周側に前記ボルト部材を前記構造体の軸線方向と略直交する方向に配置し、かつ、前記緊締部材を構成するロッド状部材を前記構造体の軸線方向に対して斜めに配置し、前記ロッド状部材の他端部を連結部材で互いに連結し、これらの緊締部材およびボルト部材で前記各係合部材を連結した後に、前記各緊締部材に引張力を付与して前記係合部材で前記構造体をその軸線方向に対して斜めに生じる剪断力に対抗する圧縮力を付与することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法。
【請求項５】
請求項４に記載のコンクリート棒状構造体の補強方法において、前記構造体の断面が多角形状である場合に、前記係合部材を前記多角形状における各角部に係合させ、前記外周側の緊締部材を前記構造体の各表面に沿って配置することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載のコンクリート棒状構造体の補強方法において、前記緊締部材をボルトと当該ボルトに螺合されるナットとで構成し、前記ボルトをジャッキを使用して引っ張り、この引っ張りによって伸びる前記ボルトの伸び量を管理して当該ボルトに付与される引張力を調整することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法。
【請求項７】
請求項４または請求項５に記載のコンクリート棒状構造体の補強方法において、前記緊締部材をボルトと当該ボルトに螺合されるナットとで構成し、このナットと前記係合部材との間にバネ部材を介在させ、このバネ部材の縮み量を管理して前記ボルトに付与される引張力を調整することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法。
【請求項８】
請求項４または請求項５に記載のコンクリート棒状構造体の補強方法において、前記緊締部材をボルトと当該ボルトに螺合されるナットとで構成し、このナットを締め付ける際のトルクを管理することで前記ボルトに付与される引張力を調整することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれかに記載のコンクリート棒状構造体の補強方法において、前記補強器具を前記構造体の長手方向の端部近傍にのみ設置することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法。
【請求項１０】
請求項４〜８のいずれかに記載のコンクリート棒状構造体の補強方法において、前記補強器具を前記構造体の長手方向の全長にわたり設置することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート棒状構造体の補強器具および補強方法に関し、鉄筋コンクリート建築物の柱や梁の補強などに利用できる。
【０００２】
【背景技術】
従来より、建築土木の分野では、鉄筋コンクリート構造物が多用されている。このうちビルディング等の建築物や、橋梁等の構造物においては、棒状の柱や梁が多く形成されることになる。
これらの柱や梁においては、棒状であるために各方向への曲げ力、剪断力を受けることになり、特に柱では同時に軸力も受けることになる。
【０００３】
このような柱や梁においては、過大な負荷を受けた際に破壊が生じることになる。このような破壊は、主に圧壊の形で現れる場合と、剪断破壊の形で現れる場合とがある。
例えば、軸力が過大になると、柱の長手方向の一部が全周にわたって膨張して圧壊する。また、曲げ力が過大になると、曲げによる圧縮が生じる側で膨張が生じて圧壊に至り、反対側では引張りによる断裂が生じる。また、剪断力が過大になると、軸線方向に対して斜め方向のひび割れが生じ、やがては切れてしまい、剪断破壊を起こす。
【０００４】
このようなことから、コンクリート製柱および梁の補強方法として様々な手法が採られている。
第１に、鉄板で柱を囲む補強方法がある。この補強方法は、鉄板を柱の各周面に沿わせ、互いに溶接等により全周を筒状に連続させて柱を包み込むものである。この補強方法によれば、過大な負荷による膨張やひび割れが生じてきても、鉄板でこの膨張、ひび割れを抑えることができ、構造体の破壊を防止できる。
第２に、カーボン繊維等による繊維強化樹脂板材で柱を囲む補強方法がある。この補強方法は、柱の周囲に強化用繊維シート等を巻き付け、含浸させた樹脂を硬化させて柱を筒状に包み込むものである。この補強方法によっても鉄板包囲式と同様の効果が得られる。
【０００５】
第３に、鉄筋で包囲する補強方法がある。この方法は、柱の周囲に鉄筋をコイル状に巻き付けて固定するものであり、やはり鉄板包囲式と同様の効果が得られる。
第４に、コンクリートを増し打ちする補強方法がある。この補強方法は、既にある柱の周囲に配筋材を組みてコンクリートを打って追加し、断面を増加させることで耐力を高めるものである。なお、新規に柱を構築する場合、通常以上の断面寸法を確保することで同様の補強が得られる。
【０００６】
第５に、ロッド等で柱の２面を緊締圧縮する補強方法がある。この補強方法は、柱の反対側面に貫通孔をあけてロッドを挿通させ、その両端に螺合されたナットを締め付けることで柱を圧縮するものである。この補強方法によっても膨張ないし圧壊が抑制できるとともに、圧縮した部分ではプレストレスが付与されるため、過大な負荷による膨張およびひび割れが初期の段階から抑制できるという効果がある（特願昭59-41558号公報「鉄筋コンクリート柱の補強法」等参照）。
なお、これらの補強方法は、一般に柱の全長にわたって行われる。また、これらの補強方法は、梁等に対しても行うことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した各補強方法には次のような問題がある。
第１の補強方法では、鉄板を用いるために重量が大きく、また溶接が必要であるために作業の繁雑さが避けられない。
第２の補強方法では、繊維強化樹脂であるため軽量であるが、コスト高になるという問題があり、巻き付けるために柱の角部を丸める等の処置も必要になる。
第３の補強方法では、鉄筋の巻き付け等の繁雑さが避けられない。その上、巻き付けも構造体の軸線方向に対して直交する方向に行なわれるため、斜め方向に発生する剪断ひび割れの抑制には非効率的である。
すなわち、剪断力が過大になると、軸線方向に対して直交する方向だけでなく、直角未満の斜め方向にひび割れが生じることがあるが、このひび割れに対しては第３の補強方法では十分に対応できるとは限らなかった。
第４の補強方法では、柱の断面形状が増し、十分な耐力を確保するためには相当な寸法増が必要となり、周囲との空間の取り合いに問題が生じる場合がある。
第５の補強方法では、既設コンクリート柱の補強方法として採用した場合に、既設の柱に貫通孔を開けるという大がかりな工事が必要となる。また、削孔時に、柱内部の配筋材を切断することも考えられる。
【０００８】
本発明の目的は、軸線方向に対して斜めに剪断力が生じてもコンクリート棒状構造体を確実に補強できるとともに、その補強作業を容易かつ安価にできるコンクリート棒状構造体の補強器具および補強方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は既設のコンクリート棒状構造体を係合部材と緊締部材とで圧縮補強するにあたり、緊締部材を構造体の軸線に対して斜めとなるように配置して前記目的を達成しようとするものである。
具体的には、本発明のコンクリート棒状構造体の補強器具は、既設のコンクリート棒状構造体を圧縮補強するために用いられる補強器具であって、前記コンクリート棒状構造体の表面に係合される複数の係合部材と、前記構造体の外周側に配置されて前記各係合部材同士を連結するとともに前記構造体の軸線方向に対して斜めに延びて配置される複数の緊締部材と、前記係合部材を連結するとともに前記構造体の軸線方向に対して略直交する方向に延びて配置されたボルト部材とを備え、これらの緊締部材は、それぞれロッド状部材と、これらのロッド状部材の一端部にそれぞれ取り付けられた円盤部材とを有し、これらの円盤部材はそれぞれ前記係合部材に回動自在に取り付けられ、前記ロッド状部材は、その端部同士が連結部材を介して互いに連結され、前記緊締部材に付与された引張力で前記係合部材が前記構造体をその軸線方向に対して斜めに生じる剪断力に対抗する圧縮力を付与することを特徴とする。
【００１０】
このような本発明においては、補強器具を構成している緊締部材に引張力を付与することにより、この緊締部材で連結された係合部材を介して構造体が圧縮される。このため、この圧縮された部分の膨張およびひび割れが抑制され、これによって構造体の補強が確実に行われるようになる。
この際、構造体の周囲を鉄板で囲む必要がないから、従来に比して作業が簡単である。また、繊維強化樹脂などといった高価な部材も使用せず、そして、これに伴って構造体の角部の曲面化も不要になる。さらには、鉄筋の巻き付けや、コンクリートの増し打ち、貫通孔の削孔等の繁雑な作業もいらず、周囲との空間の取り合いも生じない。従って、補強作業が容易かつ安価に行える。
さらに、緊締部材を構造体の軸線に対して斜めとなるように配置したから、構造体の軸線方向に対して斜めに剪断力が生じても、剪断力が生じる方向と緊締部材の長手方向とを一致させることで、当該剪断力に対して十分に補強をすることができる。
【００１１】
ここで、本発明では、前記緊締部材はそれぞれロッド状部材を有するとともに、これらのロッド状部材の中間部同士が交差したＸ状に配置された構成でもよく、あるいは、これらのロッド状部材のうち隣り合ったロッド状部材は、その一端部同士が近接して他端部同士が広がったＶ状に配置された構成でもよい。
ロッド状部材の中間部同士がＸ状に交差するように緊締部材を斜めに配置した場合には、構造体の軸線に対して緊締部材を左右対称形状にできるので、構造体の右方向から左方向にかけて斜めの剪断力が生じても、あるいは、その逆方向の剪断力が構造体に生じても当該剪断力に対して十分に補強をすることができる。
これに対して、隣り合うロッド状部材の一端部同士が近接し他端部同士が広がったＶ状になるように緊締部材を斜めに配置した場合には、ロッド状部材が交差することがないので、緊締部材の構造を簡単にできる。
【００１２】
また、本発明のコンクリート棒状構造体の補強方法は、前述した補強器具を用いて補強する方法であって、具体的には、前記コンクリート棒状構造体の表面に前記補強器具を構成する複数の係合部材をそれぞれ係合させるとともに、その構造体の外周側に前記ボルト部材を前記構造体の軸線方向と略直交する方向に配置し、かつ、前記緊締部材を構成するロッド状部材を前記構造体の軸線方向に対して斜めに配置し、前記ロッド状部材の他端部を連結部材で互いに連結し、これらの緊締部材およびボルト部材で前記各係合部材を連結した後に、前記各緊締部材に引張力を付与して前記係合部材で前記構造体をその軸線方向に対して斜めに生じる剪断力に対抗する圧縮力を付与することを特徴とする。
従って、この補強方法によれば、前述と同様に、コンクリート棒状構造体が確実に補強されるとともに、作業が容易かつ安価に行われる。
【００１３】
さらに、以上の補強方法においては、構造体の断面が多角形状である場合に、係合部材を多角形状における各角部に係合させ、外周側の緊締部材を前記構造体の各表面に沿って配置することが望ましい。
また、緊締部材をボルトとナットとで構成し、そのボルトに引張力を付与する場合に、引張力の調整を以下のように行うことができる。
すなわち、ボルトをジャッキを使用して引っ張り、この引っ張りによって伸びるボルトの伸び量を管理して当該ボルトに付与される引張力を調整してもよく、ナットと係合部材との間にバネ部材を介在させ、このバネ部材の縮み量を管理してその引張力を調整してもよく、あるいはナットを締め付ける際のトルクを管理することで調整してもよい。
【００１４】
そして、本発明の補強方法においては、補強器具を構造体の長手方向の端部近傍にのみ設置してもよい。こうすることにより、圧壊の頻度が高い端部を有効に補強しつつ、頻度の低い中間部が省略されるから、効率的な補強が行われるようになり、コスト削減および作業がより良好に行える。
これに対して、前記補強器具を前記構造体の長手方向の全長にわたり設置することでもよい。こうすることにより、圧壊の頻度が高低にかかわらず、構造体の長手方向全般に渡って確実な補強が行われる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ここで、各実施形態中、同一構成要素は同一符号を付して説明を省略もしくは簡略にする。
〔第１実施形態〕
図１ないし図９には、本発明の第１実施形態が示されている。本実施形態は、鉄筋コンクリート造建物１０の一部に形成されるコンクリート棒状構造体としての柱２０の補強を行うものである。
【００１６】
図１および図２において、柱２０は、床部１１の上に形成されて上階側の床部１２を支持するコンクリート製の四角柱状体であり、内部に図示しない配筋材を有し、この配筋材が上下の床部１１，１２内の配筋材や、下方の基礎１３、上方の梁１４内の配筋材と互いに連結されている。なお、本実施形態では、柱２０は、基礎１３が図示されている通り一階部分に設けられているが、二階以上あるいは地下の階層に設けられた柱に本発明を適用してもよい。
【００１７】
柱２０の上端部および下端部のには、四周を囲む補強器具３０がそれぞれ上下に間隔を空けないで２段に配置されている。
補強器具３０は、図１に示される柱２０の補強が必要とされる要補強部３１と、図２に示される柱の補強が必要とされない連結部３２とから構成されている。
要補強部３１は、図１に示される通り、柱２０の各角部２１に対応して上下に延びて配置された係合部材としての計四つのコーナーピース３３と、柱２０の互いに反対側に位置して柱２０の補強が必要な２つの表面２２に沿って水平に配置された上下２本、計４本のボルト部材３４と、これらのボルト部材３４の一端ネジ部をコーナーピース３３に結合するためのナット部材３５と、互いに対向するコーナーピース３３の右側上端部と左側下端部との間および左側上端部と右側下端部との間を連結するとともに柱２０の軸線方向に対して斜めに延びて配置される複数の緊締部材３６とを備えて構成されている。
【００１８】
連結部３２は図２に示される通り、柱２０の互いに反対側に位置する柱２０の２つの表面２２（補強な必要な表面２２に隣り合うものであって補強が必ずしも必要ではない表面２２）に沿って水平に配置された上下２本、計４本のボルト部材３４と、これらのボルト部材３４の一端に形成されたネジ部をコーナーピース３３に結合するためのナット部材３５とから構成されている。
【００１９】
コーナーピース３３は、金属材料からなり、鍛造、鋳造、あるいは機械加工による削り出し等の任意の加工方法によって略Ｌ形状に製作されるものであり、図３（Ａ）（Ｂ）に拡大して示すように、柱２０の互いに交叉する表面２２にあてがわれる一対の当接面３３１を有している。
コーナーピース３３は、その上端部および下端部が中間部に比べて厚く形成されている。
【００２０】
このようなコーナーピース３３には、Ｌ字形状を形成する一方の片部３３２を貫通するように挿通穴３３３が設けられ、この挿通穴３３３にボルト部材３４が挿通されるようになっている。また、他方の片部３３２には、挿通穴３３３に対して交叉する向きで雌ネジ３３４が刻設されており、この雌ネジ３３４に別のボルト部材３４の先端が螺合するようになっている。
【００２１】
緊締部材３６は、それぞれボルトから構成されるとともに中間部同士が交差してＸ状に配置された複数本のロッド状部材３７と、これらのロッド状部材３７の端部にそれぞれ螺合される円盤部材３８とから構成される。
円盤部材３８は図４に拡大して示される通り、コーナーピース３３の上端部または下端部（図４では上端部のみ示す）にロッド状部材３７が配置された平面内で回動可能に取り付けられており、その中心部にはロッド状部材３７の雄ネジが螺合される雌ネジ部が形成される。つまり、円盤部材３８はナットから構成される。
コーナーピース３３にはロッド状部材３７が挿通されるための挿通孔３３Ａがコーナーピース３３の端面から円盤部材３８の取付部３３Ｂにかけて形成されており、この挿通孔３３Ａはロッド状部材３７が円盤部材３８に螺合された状態で所定角度回動できるように所定の幅寸法を有する。
【００２２】
ロッド状部材３７の交差部分が図５に拡大して示されている。
図５において、上方右側から下方左側にかけて斜めに配置されるロッド状部材３７は１本から構成され、上方左側から下方右側にかけて斜めに配置されるロッド状部材３７は２本から構成され、これらのロッド状部材３７は円盤状の連結部材３９を介して互いに連結されている。
【００２３】
すなわち、上方左側から下方右側にかけて斜めに配置される２本のロッド状部材３７は一直線状に配置されており、その端部はそれぞれ連結部材３９の周面に軸芯に向けて形成された雌ネジ部３９Ｂに螺合される。
連結部材３９の周面には軸芯を貫通するように挿通孔３９Ａが形成されており、この挿通孔３９Ａには右上から左下に延びて配置された１本のロッド状部材３７が挿通されている。この挿通孔３９Ａは連結部材３９の回動により前記１本のロッド状部材３７が干渉しないようにするために、所定の幅に形成されている。
【００２４】
ボルト部材３４およびロッド状部材３７は、いわゆるＰＣ鋼棒であり、基端部を回転させることにより、その先端側に刻設された雄ネジをコーナーピース３３の雌ネジや連結部材３９の雌ネジ部３９Ｂに容易に螺合することが可能になっている。
【００２５】
以上のような補強器具３０では、まず、要補強部３１を製作し、その後、これらの要補強部３１をボルト部材３４とナット部材３５とで連結して連結部３２を製作する。
要補強部３１を製作するため、２本のコーナーピース３３を柱２０の幅寸法離して配置し、これらのコーナーピース３３を緊締部材３６とボルト部材３４およびナット部材３５で連結する。これによって製作された要補強部３１を柱２０の補強が必要な互いに対向する２つの表面２２にそれぞれセットし、対向する要補強部３１のコーナーピース３３同士をボルト部材３４およびナット部材３５で連結する。
緊締部材３６やボルト部材３４およびナット部材３５で連結した後、この緊締部材３６のロッド状部材３７およびボルト部材３５に引張力を付与することで、その反力を円盤部材３８、連結部材３９およびナット部材３５とコーナーピース３３の当接面３３１を介して表面２２に伝達し、柱２０をその軸線方向（鉛直方向）に対して直角未満で交叉する方向（斜め）に圧縮する。なお、第１実施形態では全てのボルト部材３４に予め引張力を付与するが、ロッド状部材３７は全てあるいは一部のものに予め引張力を付与することがあり、あるいは、全てのロッド状部材３７に引張力を付与しないことがある。
【００２６】
次に、ボルト部材３４およびロッド状部材３７に引張力を付与する方法について、図６を参照して説明する。
例えば、ボルト部材３４への引張力の付与は、ＰＣ鋼棒を引っ張るのに一般的に用いられる油圧ジャッキ４０によって行われる。つまり、シリンダーを形成しているジャッキ本体４１を筒状のスペーサ４９を介してコーナーピース３３の端面に押圧させ、このジャッキ本体４１内のラム４２と一体になって移動する保持部材４３をボルト部材３４の基端側に螺合してボルト部材３４を保持し、この状態で加圧してラム４２を移動させ、ボルト部材３４を図中の二点差線で示すように右側に向けて引っ張る。これによって、ボルト部材３４へ引張力が付与されることになる。そして、その引張力は、ラム４２の移動量Ｓ１すなちボルト部材３４の伸び量を管理することで調整される。
【００２７】
次いで、ボルト部材３４が伸びることによってナット部材３５がコーナーピース３３から離れるため、ナット部材３５に勘合したチェアー４４を回転させ、この回転によってナット部材３５を戻し、コーナーピース３３に接触させて係止させる。この際、チェアー４４の回転は、ジャッキ本体４１の開口部４５を介してチェアー４４に図示しないギアを噛み合わせ、このギアをモータ等で駆動することで行われたり、あるいは作業者がチェアー４４を直に操作するなど、任意の方法で行われる。
【００２８】
そして、この後、ボルト部材３５から保持部材４３を外せば、前述したように、ボルト部材３４に付与された引張力の反力によって柱２０が外周側から圧縮補強されるようになる。
また、ロッド状部材３７への引張力の付与はボルト部材３４への引張力の付与と同様に、ＰＣ鋼棒を引っ張るのに一般的に用いられる油圧ジャッキによって行われる。この場合、円盤部材３８がコーナーピース３３に取り付けられた状態でロッド状部材３７に油圧ジャッキで引張力を付与するため、ロッド状部材３７の軸方向に延びてコーナーピース３３には図示しない切欠が形成されている。
なお、補強された柱２０の補強器具３０は、柱２０にコンクリートを増し打ちすることで隠されてもよく、そのまま露出させた状態に維持されてもよい。また、柱２０に袖壁２０Ａを設ける場合には補強器具３０と干渉する箇所に孔を開ける。
【００２９】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
１）補強器具３０を、柱２０の表面に係合される複数のコーナーピース３３と、柱２０の外周側に配置されて各コーナーピース３３同士を連結するとともに柱２０の軸線方向に対して斜めに延びて配置される複数の緊締部材３６とを備え、これらの緊締部材３６に付与された引張力でコーナーピース３３が柱２０に生じる剪断力に対抗する圧縮力を付与する構成としたから、緊締部材３６で連結されたコーナーピース３３を介して柱２０が圧縮される。そのため、この圧縮された部分の膨張およびひび割れが抑制され、これによって構造体の補強が確実に行われるようになる。特に、緊締部材３６を柱２０の軸線に対して斜めとなるように配置したから、柱２０の軸線方向に対して斜めに剪断力が生じても、剪断力が生じる方向と緊締部材３６の長手方向とを一致させることで、当該剪断力に対して十分に補強をすることができる。
【００３０】
２）柱２０は、各角部２１に補強器具３０のコーナーピース３３を係合させることで補強されるので、内部応力が集中しやすい角部２１を確実に押圧することができ、柱２０の圧縮補強を一層確実に行える。
【００３１】
３）この際、柱２０の周囲を鉄板で囲む必要がないから、従来に比して作業を簡単にできる。また、従来の繊維強化樹脂などといった高価な部材も使用せず、そして、これに伴って柱２０の角部２１の曲面化も不要にできる。さらには、鉄筋の巻き付けや、コンクリートの増し打ち、柱２０への貫通孔の削孔など、繁雑な作業もいらず、周囲との空間の取り合いも生じない。従って、補強作業を容易かつ安価に行える。
【００３２】
４）さらに、柱２０を補強するにあたって、柱２０を貫通する貫通孔を設ける必要がないから、削孔時に柱２０内の配筋材を誤って切断したり、配筋材に損傷を負わせる心配がなく、信頼性の高い補強を行える。
【００３３】
５）緊締部材３６はそれぞれロッド状部材３７を有するとともに、これらのロッド状部材３７の中間部同士が交差したＸ状に配置された構成であるから、柱２０の軸線に対して緊締部材３６を左右対称形状にできる。そのため、柱２０の右方向から左方向にかけて斜めの剪断力が生じても、あるいは、その逆方向の剪断力が柱２０に生じても、当該剪断力に対して十分に補強をすることができる。
６）さらに、複数本のロッド状部材３７をＸ状に配置するにあたり、これらのロッド状部材３７を略同一平面内に位置させたから、柱２０の表面から突出する寸法を短くすることができる。
【００３４】
７）ボルト部材３４に油圧ジャッキ４０を用いて引張力を付与するとともに、緊締部材３６のロッド状部材３７にも油圧ジャッキを用いて引張力を付与することにより、このボルト部材３４およびナット部材３５や緊締部材３６で連結された各コーナーピース３３を介して柱２０を圧縮できる。このため、この圧縮された部分の膨張およびひび割れを抑制でき、これによって柱２０の補強を確実に行える。特に、油圧ジャッキ４０のラム４２の移動量Ｓ１を管理することで、ボルト部材３４の伸び量を容易に管理でき、引張力の調整を簡単かつ正確に行うことができる。
【００３５】
８）また、油圧ジャッキ４０を用いることにより、比較的大きな引張力をもボルト３２１に付与でき、より大きな柱２０を確実に補強できる。
９）柱２０の圧縮は柱２０の長手方向の全体に渡って行われるので、圧壊の頻度の高低にかかわらず、柱２０の長手方向全般に渡って確実な補強が行われる。
【００３６】
なお、第１実施形態では図７および図８に示される通り、１組の補強器具３０を柱２０に設けてもよい。すなわち、図７および図８に示される通り、柱２０に腰壁２０Ｂが連続して形成されて柱２０自体の露出する長さが短い場合には１組の補強器具３０を柱２０に取り付ける。さらに、第１実施形態では、３組以上の複数を連続して柱２０に設けてもよい。
また、図９に示される通り、柱２０の上端部と下端部とにそれぞれ補強器具３０を設け、柱２０の中間部を露出する構成としてもよい。図９に示される構成では、１０）柱２０の圧縮は、その上下端部近傍においてのみ行われるので、通常圧壊の頻度が高い端部を確実に補強しつつ、頻度の低い中間部を省略でき、コスト削減および作業性の向上を確実に実施できる。
また、互いに対向する２本のコーナーピース３３を連結するにあたり、同じ長さの２本のロッド状部材３７を使用し、これらのロッド状部材３７を中間部で重なるようにＸ状に配置するものでもよい。この構成では、ロッド状部材３７が重なるので、補強器具３０の厚み寸法が厚くなるが、構造が簡易となるという利点がある。
【００３７】
〔第２実施形態〕
図１０には、本発明の第２実施形態が示されている。
第２実施形態では、ボルト部材３４に付与される引張力の調整の仕方が前記第１実施形態とは異なる。つまり、図１０（Ａ）に示すように、ボルト部材３４に螺合するナット部材３５と、コーナーピース３３の底面との間には、バネ部材としての環状の皿バネ５０がボルト部材３４に貫通された状態で配置されている。他の構成は、第１実施形態と同じである。
【００３８】
このような構成の補強器具３０においては、ナット部材３５を締め付けるに従って、皿バネ５０が徐々に縮んでゆくの対し、その際のバネ力（弾性力）の増加に応じてボルト部材３４が伸び、図１０（Ｂ）に示すように、皿バネ５０が完全に縮みきった状態でボルト部材３４に最大の引張力が付与される。
第２実施形態ではロッド状部材３７もボルト部材３４と同様に引張力の調整が行われる。すなわち、このナットである円盤部材３８とこの円盤部材３８を収納するコーナーピース３３の凹みとの間にバネ部材を介在させ、このバネ部材の縮み量を管理してロッド状部材３７に付与される引張力を調整する。
【００３９】
従って、本実施形態によれば、以下の効果がある。
１１）皿バネ５０が縮みきった時点でのバネ力は、予め把握できるものであるから、ボルト部材３４やロッド状部材３７に引張力を付与する際に、必ず皿バネ５０が縮みきるまでナット部材３５や円盤部材３８を締め付ければ（縮み量Ｓ２を最大にすること）、常に一定の引張力をボルト部材３４やロッド状部材３７に付与できる。
【００４０】
１２）また、皿バネ５０が完全に縮みきらない場合でも、その縮み量に応じたバネ力は決まっているから、ナット部材３５や円盤部材３８を締め込むことで変化する皿バネ５０の縮み量Ｓ２を、例えば隙間ゲージ等で確認できるように構成すれば、この縮み量を管理することで任意のバネ力を発生させることができ、ボルト部材３４や円盤部材３８に付与される引張力を正確かつ簡単に調整できる。
【００４１】
１３）さらに、ボルト部材３４やロッド状部材３７に引張力を付与するのに油圧ジャッキ等を用いないから、油圧ジャッキを用意したり、操作する手間を省くことができ、作業性を良好にできるというメリットがある。
【００４２】
１４）そして、皿バネ５０を複数介在させたり、あるいは厚みの異なる皿バネ５０を用いることにより、利用できる弾性力のレンジを容易に変えることができ、ボルト部材３４やロッド状部材３７に与える引張力の大きさを要求される補強の度合いに応じて迅速に対応できる。
【００４３】
なお、第２実施形態では、バネ部材として皿バネ５０が用いられていたが、本発明に係るバネ部材としては、例えばコイルバネ等であってもよく、その実施にあたって適宜なバネ部材を適用できる。
【００４４】
〔第３実施形態〕
図１１には、本発明の第３実施形態が示されている。
本実施形態では、ボルト部材３４、ナット部材３５、ロッド状部材３７および円盤部材３８の材質として高張力鋼が用いられており、それらがいわゆる高力ボルトおよびナットとなっている。その他の構成は第１実施形態と同じである。
【００４５】
本実施形態では、以下の効果がある。
１５）本実施形態の補強器具３０では、ボルト部材３４やナット部材３５等は、ねじ部の表面処理や、これに伴う互いの摩擦係数などが規定された高力ボルトおよびナットであるから、ナット部材３５等を締め付ける際のトルクに応じてボルト部材３４等には決まった引張力が付与される。このため、例えばトルクメータが設けられたレンチや、所定のトルクに達するとクラッチ機構が働くレンチ等を用いるなど、常にトルクを管理しながらナット部材３５等を締め付ければ、ボルト部材３４等に正確な引張力を容易に付与できる。
【００４６】
１６）第１実施形態のような油圧ジャッキ４０ほどの大がかりな設備が不要であるから、作業性も良好にできる。
１７）第２実施形態と比較しても、皿バネ５０等のバネ部材を用いなくてよいので、部材点数を削減できる。
【００４７】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態を図１２から図１９に基づいて説明する。
第４実施形態は補強器具６０の構成が第１実施形態と異なるものであるが、鉄筋コンクリート造建物１０の一部に形成されるコンクリート棒状構造体としての柱２０の補強を行う点では第１実施形態と同じである。
【００４８】
図１２および図１３において、柱２０の上端部から腰壁２０Ｂにかけて四周を囲む補強器具６０が配置されている。
補強器具６０は、図１２に示される柱２０の補強が必要とされる要補強部６１と、図１３に示される柱の補強が必要とされない連結部６２とから構成されている。
要補強部６１は、柱２０の補強が必要であり互いに反対側に位置する２つの表面２２にそれぞれ平行に設けられている。要補強部６１は、図１２に示される通り、柱２０の各角部２１に対応して左右に交互にずれて配置された係合部材として片面６個、両面１２個のコーナーピース６３と、互いに対向するコーナーピース６３同士を連結する緊締部材６６とを備えて構成されている。
【００４９】
緊締部材６６は、柱２０の表面２２に沿ってそれぞれ斜めに配置された上下５本、計１０本のロッド状部材６７と、これらのロッド状部材６７の両端部をそれぞれコーナーピース６３に結合するナット部材６８とを備えて構成されている。これらのロッド状部材６７は、その両端部がナット部材６８に螺合されるボルトである。
隣り合う２本のロッド状部材６７はその一端部同士が近接して１個のコーナーピース６３に取り付けられ他端部同士が当該コーナーピース６３に対向する２個のコーナーピース６３にそれぞれ取り付けられてＶ状とされる。
【００５０】
連結部６２は図１３に示される通り、柱２０の互いに反対側に位置する柱２０の２つの表面２２（補強な必要な表面２２に隣り合うものであって補強が必ずしも必要とされない表面２２）に沿って水平に配置された上下３本、計６本のボルト部材６４と、これらのボルト部材６４の両端側をコーナーピース６３に結合するためのナット部材６５とから構成されている。
【００５１】
コーナーピース６３は、金属材料からなり、鍛造、鋳造、あるいは機械加工による削り出し等の任意の加工方法によって略Ｌ形状に製作されるものであり、図１４（Ａ）（Ｂ）に拡大して示すように、柱２０の互いに交叉する表面２２にあてがわれる一対の当接面６３１を有している。
このようなコーナーピース６３のうち図１３中、左側に配置されたコーナーピース６３の詳細な構成が図１５および図１６に示されている。
【００５２】
これらの図において、コーナーピース６３のＬ字形状を形成する一方の片部６３２にはボルト部材６４が挿通される挿通穴６３３が形成され、Ｌ字形状を形成する他方の片部６３２には２本のロッド状部材６７がそれぞれ挿通される挿通穴６３４が形成されている。
これらの挿通穴６３４と連続して円弧状の切欠部６３Ａがコーナーピース６３に形成されており、この切欠部６３Ａとロッド状部材６７に螺合されたナット部材６８との間には駒部材６９が設けられている。
【００５３】
この駒部材６９は厚板形状とされており、切欠部６３Ａと接触する部分は円弧面６９Ａとされる。
この挿通穴６３４はロッド状部材６７が切欠部６３Ａを回動中心として所定角度回動できるように所定幅に形成されている。
コーナーピース６３のうち図１３中、右側に配置されたコーナーピース６３は左側に配置されたコーナーピース６３と同様な構成であるが、ボルト部材６４が挿通される挿通穴６３３に代えてボルト部材６４の雄ネジ部が螺合される雌ネジ６３５が形成されている点が相違する。
【００５４】
ボルト部材６４およびロッド状部材６７は、いわゆるＰＣ鋼棒であり、基端部を回転させることにより、その先端側に刻設された雄ネジをコーナーピース６３の雌ネジに容易に螺合することが可能になっている。
【００５５】
以上のような補強器具６０では、まず、要補強部６１を製作し、その後、これらの要補強部６１をボルト部材６４とナット部材６５とで連結して連結部６２を製作する。
要補強部６１を製作するため、２本のコーナーピース６３を柱２０の幅寸法離して配置し、これらのコーナーピース６３を緊締部材６６で連結する。これによって製作された要補強部６１を柱２０の補強が必要な互いに対向する２つの表面２２にそれぞれセットし、対向する要補強部６１のコーナーピース６３同士をボルト部材６４およびナット部材６５で連結する。
【００５６】
緊締部材６６やボルト部材６４およびナット部材６５で連結した後、この緊締部材６６のロッド状部材６７およびボルト部材６４に引張力を付与することで、その反力をナット部材６５，６７とコーナーピース６３とを介して表面２２に伝達し、柱２０をその軸線方向（鉛直方向）に対して直角未満で交叉する方向（斜め）に圧縮する。なお、第４実施形態では全てのボルト部材６４に予め引張力を付与するが、ロッド状部材６７は全てあるいは一部のものに予め引張力を付与することがあり、あるいは、全てのロッド状部材６７に引張力を付与しないことがある。
次に、ボルト部材６４およびロッド状部材６７に引張力を付与する方法については第１実施形態、第２実施形態および第３実施形態の適宜な方法を選択することができる。
【００５７】
従って、第４実施形態では第１実施形態の１）〜４）および７）〜９）の作用効果、第２実施形態の１１）〜１４）の作用効果、第３実施形態の１５）〜１７）の作用効果を奏することができる他に、次の作用効果を奏することができる。すなわち、１８）隣り合うロッド状部材６７は、その一端部同士が近接し他端部同士が広がったＶ状に配置されているから、ロッド状部材６７同士が交差することがないので、緊締部材６６の構造を簡単にできる。
【００５８】
なお、第４実施形態では図１７に示される通り、腰壁２０Ｂがない柱２０の上下に渡って連続して補強器具６０を設けてもよい。
さらに、図１８および図１９に示される通り、柱２０の上端部と下端部とにそれぞれ補強器具６０を設け、柱２０の中間部を露出する構成としてもよい。図１８および図１９に示される構成では、１０）柱２０の圧縮は、その上下端部近傍においてのみ行われるので、通常圧壊の頻度が高い端部を確実に補強しつつ、頻度の低い中間部を省略でき、コスト削減および作業性の向上を確実に実施できる。
【００５９】
なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前述した補強器具３０，６０のコーナーピース３３，６３は、鍛造、鋳造、あるいは削り出し等の任意の方法で製作されるが、これらの他に、比較的厚めの板金を曲げ加工して製作してもよい。
このようなコーナーピースとして平面Ｗ形状とし、前述のコーナーピース３３，６３と同様に一対の当接面を有するものが考えられる。
【００６０】
さらに、前記各実施形態の柱２０は断面四角形状であったが、本発明は例えば断面三角形や五角形以上の多角形状の柱に適用できる。また、本発明の構造体としては、柱に限定されるものではなく、例えば周面が露出した状態にある梁等も含まれる。
【００６１】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、補強器具を、コンクリート棒状構造体の表面に係合される複数の係合部材と、構造体の外周側に配置されて各係合部材同士を連結するとともに構造体の軸線方向に対して斜めに延びて配置される複数の緊締部材とを備え、これらの緊締部材に付与された引張力で係合部材が構造体に生じる剪断力に対抗する圧縮力を付与する構成としたから、緊締部材で連結された係合部材を介して構造体が圧縮される。そのため、この圧縮された部分の膨張およびひび割れが抑制され、これによって構造体の補強が確実に行われるようになる。特に、緊締部材を構造体の軸線に対して斜めとなるように配置したから、構造体の軸線方向に対して斜めに剪断力が生じても、剪断力が生じる方向と緊締部材の長手方向とを一致させることで、当該剪断力に対して十分に補強をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す正面図である。
【図２】第１実施形態の側面図である。
【図３】（Ａ）は図１中、Ａ−Ａ線に沿った矢視断面図であり、（Ｂ）はＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図である。
【図４】第１実施形態の補強器具の係合部材と締結部材との結合状態を示す斜視図である。
【図５】第１実施形態の補強器具のロッド状部材同士の結合状態を示す斜視図である。
【図６】第１実施形態での構成部材に引張力を付与する状態を示す断面図である。
【図７】第１実施形態の変形例を示す正面図である。
【図８】第１実施形態の変形例を示す側面図である。
【図９】第１実施形態の異なる変形例を示す正面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態を示す断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態を示す断面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態を示す正面図である。
【図１３】第４実施形態の側面図である。
【図１４】（Ａ）は図１２中、Ａ−Ａ線に沿った矢視断面図であり、（Ｂ）はＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図である。
【図１５】第４実施形態の補強器具の係合部材と締結部材との結合状態を示す正面図である。
【図１６】第４実施形態の補強器具の係合部材と締結部材との結合状態を示す平面図である。
【図１７】第４実施形態の変形例を示す正面図である。
【図１８】第４実施形態の異なる変形例を示す正面図である。
【図１９】第４実施形態の異なる変形例を示す側面図である。
【符号の説明】
２０          コンクリート棒状構造体としての柱
３０，６０    補強器具
３３，６３    係合部材としてのコーナーピース
３６，６６    緊締部材
３７，６７    ロッド状部材
４０          ジャッキ
５０          バネ部材としての皿バネ
【図１】
0003736979.tif 000002
【図２】
0003736979.tif 000003
【図３】
0003736979.tif 000004
【図４】
0003736979.tif 000005
【図５】
0003736979.tif 000006
【図６】
0003736979.tif 000007
【図７】
0003736979.tif 000008
【図８】
0003736979.tif 000009
【図９】
0003736979.tif 000010
【図１０】
0003736979.tif 000011
【図１１】
0003736979.tif 000012
【図１２】
0003736979.tif 000013
【図１３】
0003736979.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0003736979.tif 000016
【図１６】
0003736979.tif 000017
【図１７】
0003736979.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
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