JP2000204771A - 既設構造物の補強方法 - Google Patents
既設構造物の補強方法Info
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- JP2000204771A JP2000204771A JP11010246A JP1024699A JP2000204771A JP 2000204771 A JP2000204771 A JP 2000204771A JP 11010246 A JP11010246 A JP 11010246A JP 1024699 A JP1024699 A JP 1024699A JP 2000204771 A JP2000204771 A JP 2000204771A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 既設構造体の応力状態を確実に改善すること
ができ、かつ十分な合成効果が期待できる既設構造物の
補強方法を提供する。 【解決手段】 コンクリートスラブやコンクリート桁等
からなる既設桁１ａの下面や上面の、設計上、クリティ
カルとなる部分に、所定の反力を与えるように反りを整
形した高強度の鋼あるいはプレストレストコンクリート
等からなる補剛桁２を取り付ける。この補剛桁２を既設
桁１ａに押し付けるようにして緊結し、既設桁１ａと補
剛桁２を一体化する。補剛桁２の既設桁１ａへの緊結は
高強度の緊張材等で行い、補剛桁２の上面または下面が
既設桁１ａになじむ以上の力で緊張することで、既設構
造体１の補強部における内部応力を効率的に緩和され、
また補剛桁２と既設桁１ａの合成効果が得られる。
ができ、かつ十分な合成効果が期待できる既設構造物の
補強方法を提供する。 【解決手段】 コンクリートスラブやコンクリート桁等
からなる既設桁１ａの下面や上面の、設計上、クリティ
カルとなる部分に、所定の反力を与えるように反りを整
形した高強度の鋼あるいはプレストレストコンクリート
等からなる補剛桁２を取り付ける。この補剛桁２を既設
桁１ａに押し付けるようにして緊結し、既設桁１ａと補
剛桁２を一体化する。補剛桁２の既設桁１ａへの緊結は
高強度の緊張材等で行い、補剛桁２の上面または下面が
既設桁１ａになじむ以上の力で緊張することで、既設構
造体１の補強部における内部応力を効率的に緩和され、
また補剛桁２と既設桁１ａの合成効果が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、既設構造物につ
いて、曲げ強度が不足する場合等に適用される既設構造
物の補強方法に関するものである。
いて、曲げ強度が不足する場合等に適用される既設構造
物の補強方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】スラブや梁等の既設コンクリート構造物
で、老朽化や荷重の増加に伴う強度不足を補う方法とし
ては、従来、以下のような方法、処置が実施されてい
る。
で、老朽化や荷重の増加に伴う強度不足を補う方法とし
ては、従来、以下のような方法、処置が実施されてい
る。
【０００３】図５に示すように、既設構造体１に対し、
鉄筋コンクリート１１を増厚するなど、断面の拡大を図
る方法。図６に示すように、既設構造体１の上面や下面
に、鋼板１２あるいは炭素繊維、アラミド繊維等の高強
度繊維からなるシートを貼り付け、耐荷性能を増加させ
る方法。
鉄筋コンクリート１１を増厚するなど、断面の拡大を図
る方法。図６に示すように、既設構造体１の上面や下面
に、鋼板１２あるいは炭素繊維、アラミド繊維等の高強
度繊維からなるシートを貼り付け、耐荷性能を増加させ
る方法。
【０００４】図７に示すように、ＰＣ鋼線等の外ケーブ
ル緊張材１３によって応力状態の改善を図る方法。
ル緊張材１３によって応力状態の改善を図る方法。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の各方法
は、既設構造物のコンクリート部材の抵抗性能を高める
ものであるが、既設構造物の置かれた状況によっては、
施工上の制約を受け、必ずしも期待する効果を発揮でき
ない場合がある。
は、既設構造物のコンクリート部材の抵抗性能を高める
ものであるが、既設構造物の置かれた状況によっては、
施工上の制約を受け、必ずしも期待する効果を発揮でき
ない場合がある。
【０００６】例えば、鉄筋コンクリートスラブ等の増厚
工法では、自重の増加が大きく、既設構造体との一体化
が不十分であれば、既設構造体の負担分が増加し、応力
改善とならないことがある。
工法では、自重の増加が大きく、既設構造体との一体化
が不十分であれば、既設構造体の負担分が増加し、応力
改善とならないことがある。
【０００７】鋼板や新素材シート等の貼付け工法では、
貼付け状態が悪く、既設構造体との一体化が不十分な場
合には、鋼板やシート等の応力負担分が不足し、補強効
果が得られない。
貼付け状態が悪く、既設構造体との一体化が不十分な場
合には、鋼板やシート等の応力負担分が不足し、補強効
果が得られない。
【０００８】また、外ケーブル工法では、定着部の十分
な補強や緊張作業を行うスペースが確保し難いなどの制
約により、十分な補強が施せない場合がある。本願発明
は、上述のような従来技術における課題の解決を図った
ものであり、既設構造体の応力状態を確実に改善するこ
とができ、かつ十分な合成効果が期待できる既設構造物
の補強方法を提供することを目的としている。
な補強や緊張作業を行うスペースが確保し難いなどの制
約により、十分な補強が施せない場合がある。本願発明
は、上述のような従来技術における課題の解決を図った
ものであり、既設構造体の応力状態を確実に改善するこ
とができ、かつ十分な合成効果が期待できる既設構造物
の補強方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１に係る既
設構造物の補強方法は、既設構造物の補強を必要とする
位置に、桁状または板状の補剛材を添わせ、既設構造物
に対し補剛材を複数箇所で緊結して一体化させるもので
あり、あらかじめ補剛材に、既設構造物に導入すべき想
定反力相当の荷重を作用させた場合の変形分を反り（キ
ャンバ）の形で逆向きに整形しておき、構造物との緊結
の際に、補剛材に整形した反りが解消または減少する方
向に強制的に変形させることで、既設構造物の補強位置
における内部応力を減少させるようにしたものである。
設構造物の補強方法は、既設構造物の補強を必要とする
位置に、桁状または板状の補剛材を添わせ、既設構造物
に対し補剛材を複数箇所で緊結して一体化させるもので
あり、あらかじめ補剛材に、既設構造物に導入すべき想
定反力相当の荷重を作用させた場合の変形分を反り（キ
ャンバ）の形で逆向きに整形しておき、構造物との緊結
の際に、補剛材に整形した反りが解消または減少する方
向に強制的に変形させることで、既設構造物の補強位置
における内部応力を減少させるようにしたものである。
【００１０】また、本願の請求項２に係る既設構造物の
補強方法は、同様に、既設構造物の補強を必要とする位
置に、桁状または板状の補剛材を添わせ、既設構造物に
対し補剛材を複数箇所で緊結して一体化させるものであ
り、それらの緊結位置間に、シム等の形で反力調整材を
挿入し、導入しようとする応力に相当する隙間を既設構
造物と補剛材との間に強制的に生じさせることで、既設
構造物の補強位置における内部応力を減少させるように
したものである。
補強方法は、同様に、既設構造物の補強を必要とする位
置に、桁状または板状の補剛材を添わせ、既設構造物に
対し補剛材を複数箇所で緊結して一体化させるものであ
り、それらの緊結位置間に、シム等の形で反力調整材を
挿入し、導入しようとする応力に相当する隙間を既設構
造物と補剛材との間に強制的に生じさせることで、既設
構造物の補強位置における内部応力を減少させるように
したものである。
【００１１】緊結の方法としては、施工規模や既設構造
物、補強材等の断面寸法、施工条件等にもよるが、例え
ば既設構造物の補強位置の表面にインサート等を埋め込
む等して固定し、これにボルトやＰＣ鋼材等を用いて締
め付けたり、既設構造物と補強材の両者にＰＣ鋼材等か
らなる緊張材を通して締め付けたり、あるいは補強位置
の表面に固定用の金具を突出させ、金具に対して補強材
を係止したりボルト止めしたりする方法等、種々の方法
が考えられ、特に限定されない。
物、補強材等の断面寸法、施工条件等にもよるが、例え
ば既設構造物の補強位置の表面にインサート等を埋め込
む等して固定し、これにボルトやＰＣ鋼材等を用いて締
め付けたり、既設構造物と補強材の両者にＰＣ鋼材等か
らなる緊張材を通して締め付けたり、あるいは補強位置
の表面に固定用の金具を突出させ、金具に対して補強材
を係止したりボルト止めしたりする方法等、種々の方法
が考えられ、特に限定されない。
【００１２】なお、所要の合成効果を得るためには、集
中反力作用位置以外にも、アンカー等で補剛桁と既設構
造物との一体化を図ってもよい。また、集中反力を既設
構造物に直接作用させたくない場合には、これを負担す
る支持構造を別途設け、スライド支承等によって負担さ
せてもよい。
中反力作用位置以外にも、アンカー等で補剛桁と既設構
造物との一体化を図ってもよい。また、集中反力を既設
構造物に直接作用させたくない場合には、これを負担す
る支持構造を別途設け、スライド支承等によって負担さ
せてもよい。
【００１３】請求項３は、補剛材が鋼製の補剛材の場合
であり、例えば鋼板、形鋼等を用いることができる。ま
た、請求項４は、補剛材が鉄筋コンクリート製またはプ
レストレストコンクリート製の補剛材の場合である。
であり、例えば鋼板、形鋼等を用いることができる。ま
た、請求項４は、補剛材が鉄筋コンクリート製またはプ
レストレストコンクリート製の補剛材の場合である。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、本願の請求項１に係る補
強方法の原理を示したものである。例えば、コンクリー
トスラブやコンクリート桁等からなる既設構造体１の下
面、あるいは上面に所定の反力を与えるように整形した
高強度の鋼あるいはプレストレストコンクリート等から
なる補剛桁２（あるいは補剛板）を接触させ、これを既
設構造体１に押し付けるように緊結して両者を一体化さ
せることで、既設構造体１の補強部における内部応力を
効率的に緩和することができる。
強方法の原理を示したものである。例えば、コンクリー
トスラブやコンクリート桁等からなる既設構造体１の下
面、あるいは上面に所定の反力を与えるように整形した
高強度の鋼あるいはプレストレストコンクリート等から
なる補剛桁２（あるいは補剛板）を接触させ、これを既
設構造体１に押し付けるように緊結して両者を一体化さ
せることで、既設構造体１の補強部における内部応力を
効率的に緩和することができる。
【００１５】また、活荷重等の後荷重に対しても、既設
構造体１とこれに接合した補剛桁２を合成構造体として
機能させることができる。所定の反力を与えるように整
形するとは、補剛桁２のみに期待する反力相当の荷重を
作用させた場合の変形分を反り（キャンバ）として、あ
らかじめ逆向きに整形しておくことを指し、これを既設
構造体１に押し付けることで、所要の反力が既設構造体
１に導入されることになる。
構造体１とこれに接合した補剛桁２を合成構造体として
機能させることができる。所定の反力を与えるように整
形するとは、補剛桁２のみに期待する反力相当の荷重を
作用させた場合の変形分を反り（キャンバ）として、あ
らかじめ逆向きに整形しておくことを指し、これを既設
構造体１に押し付けることで、所要の反力が既設構造体
１に導入されることになる。
【００１６】例えば、等分布の反力を既設構造体１（既
設桁等）に与えたい場合は、図１(a) に示すような等分
布荷重による変形形状を、予め図１(b) に示すように整
形しておき、これを図１(c) に示すように既設構造体１
に押し付けて緊結することで、所要の分布反力を既設構
造体１に作用させることができる。
設桁等）に与えたい場合は、図１(a) に示すような等分
布荷重による変形形状を、予め図１(b) に示すように整
形しておき、これを図１(c) に示すように既設構造体１
に押し付けて緊結することで、所要の分布反力を既設構
造体１に作用させることができる。
【００１７】図２は、上述のような原理による補強方法
を既設のコンクリート床版橋に適用する場合の一実施形
態を示したものである。この例では、図に示すような既
設桁１ａを補強するに当り、設計上クリティカルとなる
断面付近に、死荷重の一部を打ち消すような荷重分布を
与えるべく、所定の反り（キャンバ）を整形した補剛桁
を取り付ける。
を既設のコンクリート床版橋に適用する場合の一実施形
態を示したものである。この例では、図に示すような既
設桁１ａを補強するに当り、設計上クリティカルとなる
断面付近に、死荷重の一部を打ち消すような荷重分布を
与えるべく、所定の反り（キャンバ）を整形した補剛桁
を取り付ける。
【００１８】図中、符号２ａが緊結前の補剛桁を指し、
符号２ｂが緊結後の補剛桁を指す。補剛桁２の既設桁１
ａへの緊結は、鉛直方向の高張力緊張材をもって行い、
補剛桁２の上面または下面が既設桁１ａになじむ以上の
力で緊張することで、補剛桁２と既設桁１ａの合成効果
が確保される。
符号２ｂが緊結後の補剛桁を指す。補剛桁２の既設桁１
ａへの緊結は、鉛直方向の高張力緊張材をもって行い、
補剛桁２の上面または下面が既設桁１ａになじむ以上の
力で緊張することで、補剛桁２と既設桁１ａの合成効果
が確保される。
【００１９】図３は、本願の請求項２に係る補強方法の
原理を示したものである。補剛材による補強の基本的な
考え方は、上述した請求項１に係る発明と同様である
が、補剛材の合成が高く、変形が小さい場合や、局所的
な反力を与えたい場合には、既設構造体１と補剛桁２
（あるいは補剛板）の間にシム等の形で反力調整材３を
挟み込み、既設構造体１と補剛桁２を緊結することで
も、同様の効果が得られる。
原理を示したものである。補剛材による補強の基本的な
考え方は、上述した請求項１に係る発明と同様である
が、補剛材の合成が高く、変形が小さい場合や、局所的
な反力を与えたい場合には、既設構造体１と補剛桁２
（あるいは補剛板）の間にシム等の形で反力調整材３を
挟み込み、既設構造体１と補剛桁２を緊結することで
も、同様の効果が得られる。
【００２０】なお、反力調整材３を介在させることによ
って生じる隙間については、既設構造体１と補剛桁２を
一体化して合成効果を十分発揮させるため、また隙間部
分において耐食性等の問題が生じないよう、充填材５を
充填することが望ましい。充填材５は、モルタル等の無
機系の充填材に限らず、樹脂系の充填材等でもよい。
って生じる隙間については、既設構造体１と補剛桁２を
一体化して合成効果を十分発揮させるため、また隙間部
分において耐食性等の問題が生じないよう、充填材５を
充填することが望ましい。充填材５は、モルタル等の無
機系の充填材に限らず、樹脂系の充填材等でもよい。
【００２１】図４は、本願の請求項２に係る補強方法を
既設カルバート１ｂに適用する場合の一実施形態を示し
たものである。この例では、図に示すような既設カルバ
ート１ｂの上壁を補強するに当り、この上壁の下面に、
高強度の鋼材からなる補剛桁２を取り付け、上壁と補剛
桁２の間に複数の反力調整材３（シム）を挿入すること
で、所要の反力を既設カルバート１ｂの上壁に与え、上
壁の変形を抑え、内部応力を緩和している。
既設カルバート１ｂに適用する場合の一実施形態を示し
たものである。この例では、図に示すような既設カルバ
ート１ｂの上壁を補強するに当り、この上壁の下面に、
高強度の鋼材からなる補剛桁２を取り付け、上壁と補剛
桁２の間に複数の反力調整材３（シム）を挿入すること
で、所要の反力を既設カルバート１ｂの上壁に与え、上
壁の変形を抑え、内部応力を緩和している。
【００２２】なお、この例では補剛桁２両端を既設カル
バート１ｂ両側の側壁上部に取り付けたブラケット４で
支持し、また補剛桁と上壁との間にはモルタル等の充填
材５を充填し、合成効果を確保している。
バート１ｂ両側の側壁上部に取り付けたブラケット４で
支持し、また補剛桁と上壁との間にはモルタル等の充填
材５を充填し、合成効果を確保している。
【００２３】
【発明の効果】本願発明に係る補強構造は、既設構造物
とこれを補剛するために後から取り付ける桁状または板
状の補剛材を緊結することにより、補剛材に強制変形を
与え、その反力によって既設構造物の応力状態を改善す
るものであり、さらに既設の構造体と補剛材の合成部材
として、死荷重以外の荷重にも共同して抵抗させること
ができる。
とこれを補剛するために後から取り付ける桁状または板
状の補剛材を緊結することにより、補剛材に強制変形を
与え、その反力によって既設構造物の応力状態を改善す
るものであり、さらに既設の構造体と補剛材の合成部材
として、死荷重以外の荷重にも共同して抵抗させること
ができる。
【００２４】すなわち、補剛材を既設の構造体に押し付
けて反り分を逆方向に変形させたり、あるいはシムなど
の形で反力調整材を挿入して変形させることで、所要の
反力が既設構造体に作用し、設計上、クリティカルとな
っていた既設構造体の応力状態が改善され、後荷重に対
して余力を持つこととなる。
けて反り分を逆方向に変形させたり、あるいはシムなど
の形で反力調整材を挿入して変形させることで、所要の
反力が既設構造体に作用し、設計上、クリティカルとな
っていた既設構造体の応力状態が改善され、後荷重に対
して余力を持つこととなる。
【００２５】さらに、補剛材と共同して後荷重に抵抗す
るため、既設構造体は新たな荷重レベルに対して十分な
抵抗性能を保有することになる。
るため、既設構造体は新たな荷重レベルに対して十分な
抵抗性能を保有することになる。
【図１】 本願の請求項１に係る補強方法の原理の説明
図である。
図である。
【図２】 本願の請求項１に係る補強方法を既設のコン
クリート床版橋に適用する場合の一実施形態を示す正面
図である。
クリート床版橋に適用する場合の一実施形態を示す正面
図である。
【図３】 本願の請求項２に係る補強方法の原理の説明
図である。
図である。
【図４】 本願の請求項２に係る補強方法を既設カルバ
ートに適用する場合の一実施形態を示す鉛直断面図であ
る。
ートに適用する場合の一実施形態を示す鉛直断面図であ
る。
【図５】 従来の鉄筋コンクリート増厚による補強方法
の説明図である。
の説明図である。
【図６】 従来の鋼板またはシート等の貼付けによる補
強方法の説明図である。
強方法の説明図である。
【図７】 従来の外ケーブル緊張材による補強方法の説
明図である。
明図である。
【符号の説明】 １…既設構造体、１ａ…既設桁、１ｂ…既設カルバー
ト、２…補剛桁、２ａ…緊結前の補剛桁、２ｂ…緊結後
の補剛桁、３…反力調整材（シム）、４…ブラケット、
５…充填材、１１…鉄筋コンクリート、１２…鋼板（ま
たは補強シート）、１３…外ケーブル緊張材
ト、２…補剛桁、２ａ…緊結前の補剛桁、２ｂ…緊結後
の補剛桁、３…反力調整材（シム）、４…ブラケット、
５…充填材、１１…鉄筋コンクリート、１２…鋼板（ま
たは補強シート）、１３…外ケーブル緊張材
Claims (4)
- 【請求項１】 既設構造物の補強を必要とする位置に、
桁状または板状の補剛材を添わせ、前記既設構造物に対
し前記補剛材を複数箇所で緊結して一体化させるもので
あり、あらかじめ前記補剛材に、既設構造物に導入すべ
き想定反力相当の荷重を作用させた場合の変形分を反り
の形で逆向きに整形しておき、前記構造物との緊結の際
に、前記補剛材を前記反りが解消または減少する方向に
強制的に変形させることで、既設構造物の補強位置にお
ける内部応力を減少させることを特徴とする既設構造物
の補強方法。 - 【請求項２】 既設構造物の補強を必要とする位置に、
桁状または板状の補剛材を添わせ、前記既設構造物に対
し前記補剛材を複数箇所で緊結して一体化させるもので
あり、緊結位置間に、反力調整材を挿入し、導入しよう
とする応力に相当する隙間を前記既設構造物と補剛材と
の間に強制的に生じさせることで、前記既設構造物の補
強位置における内部応力を減少させることを特徴とする
既設構造物の補強方法。 - 【請求項３】 前記補剛材が鋼製の補剛材である請求項
１または２記載の既設構造物の補強方法。 - 【請求項４】 前記補剛材が鉄筋コンクリート製または
プレストレストコンクリート製の補剛材である請求項１
または２記載の既設構造物の補強方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01024699A JP4016517B2 (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | 既設構造物の補強方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01024699A JP4016517B2 (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | 既設構造物の補強方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000204771A true JP2000204771A (ja) | 2000-07-25 |
| JP4016517B2 JP4016517B2 (ja) | 2007-12-05 |
Family
ID=11744961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01024699A Expired - Fee Related JP4016517B2 (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | 既設構造物の補強方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4016517B2 (ja) |
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| KR20200000908A (ko) * | 2018-06-26 | 2020-01-06 | 전주대학교 산학협력단 | 조정 가능한 cfrp 부재를 이용한 연속 강교량 시스템 |
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1999
- 1999-01-19 JP JP01024699A patent/JP4016517B2/ja not_active Expired - Fee Related
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