JP2000303701A - 耐震補強構造 - Google Patents
耐震補強構造Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 建物架構に多数のアンカー鉄筋を打設せずし
て、補強骨組１と建物架構とを一体化させ建物の剛性と
耐力を大きくする耐震補強構造を提供する。 【解決手段】 ラーメン構造の建物架構内に、両側の柱
Ｃ，Ｃの内側面に沿った補強縦材１５，１５と、上側の
梁Ｂの下面に沿った補強上横材１６と、下側の梁Ｂの上
面に沿った補強下横材１７と、補強縦材１５、補強上横
材１６、補強下横材１７を相互に連結する補強斜材１
８，１８と、からなる補強骨組１を配置した耐震補強構
造において、補強骨組１と建物架構との間隙にグラウト
材１４が充填され、このグラウト材１４のみによって両
者間の応力伝達がなされるようにしたことを特徴とする
耐震補強構造。
て、補強骨組１と建物架構とを一体化させ建物の剛性と
耐力を大きくする耐震補強構造を提供する。 【解決手段】 ラーメン構造の建物架構内に、両側の柱
Ｃ，Ｃの内側面に沿った補強縦材１５，１５と、上側の
梁Ｂの下面に沿った補強上横材１６と、下側の梁Ｂの上
面に沿った補強下横材１７と、補強縦材１５、補強上横
材１６、補強下横材１７を相互に連結する補強斜材１
８，１８と、からなる補強骨組１を配置した耐震補強構
造において、補強骨組１と建物架構との間隙にグラウト
材１４が充填され、このグラウト材１４のみによって両
者間の応力伝達がなされるようにしたことを特徴とする
耐震補強構造。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐震性能の不十分
なラーメン構造の建物の保有耐力を増加させ、強度的に
地震外力に抵抗するように建物を改善する耐震補強構造
に関する。
なラーメン構造の建物の保有耐力を増加させ、強度的に
地震外力に抵抗するように建物を改善する耐震補強構造
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の耐震補強構造としては、例えば図
６（ａ）に表すように、柱Ｃ及び梁Ｂからなる建物架構
の内側に、Ｈ形鋼１０を組み合わせて構成した補強骨組
１’を取り付けて全体を一体化し、建物の剛性と耐力を
大きくするものがある。
６（ａ）に表すように、柱Ｃ及び梁Ｂからなる建物架構
の内側に、Ｈ形鋼１０を組み合わせて構成した補強骨組
１’を取り付けて全体を一体化し、建物の剛性と耐力を
大きくするものがある。
【０００３】ここで、柱Ｃ及び梁Ｂと補強骨組１’とを
一体化させるためには、せん断力等の応力が両者間で十
分に伝達されるようになっている必要がある。このた
め、図６（ａ）のＩ−Ｉ断面図である図６（ｂ）、図６
（ｂ）のII−II断面図である図６（ｃ）に表すように、
梁Ｂには所定間隔でアンカー鉄筋１１が後打ちされ、Ｈ
形鋼１０にはスタッド１２が溶接接合されており、さら
に割裂防止のためにスパイラル筋１３が配置された状態
で、Ｈ形鋼１０と梁Ｂとの間隙にグラウト材１４が充填
されている。なお、Ｈ形鋼１０と柱Ｃとの間も、同様に
接合されている（図示省略）。
一体化させるためには、せん断力等の応力が両者間で十
分に伝達されるようになっている必要がある。このた
め、図６（ａ）のＩ−Ｉ断面図である図６（ｂ）、図６
（ｂ）のII−II断面図である図６（ｃ）に表すように、
梁Ｂには所定間隔でアンカー鉄筋１１が後打ちされ、Ｈ
形鋼１０にはスタッド１２が溶接接合されており、さら
に割裂防止のためにスパイラル筋１３が配置された状態
で、Ｈ形鋼１０と梁Ｂとの間隙にグラウト材１４が充填
されている。なお、Ｈ形鋼１０と柱Ｃとの間も、同様に
接合されている（図示省略）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の耐震補強構造は、柱Ｃや梁Ｂに多数のアンカ
ー鉄筋１１を打設するものであるため、次のような問題
がある。 （１）アンカー鉄筋１１を打設するときに、騒音、振
動、粉塵が発生する。 （２）柱Ｃや梁Ｂのコンクリート強度が小さい場合に
は、これらに打設されたアンカー鉄筋１１が所定のせん
断耐力や引抜耐力を発揮できない。したがって、柱Ｃや
梁Ｂと補強骨組１’との間の応力伝達が不十分となるた
め、十分な耐震補強を行うことができないことになる。 （３）柱Ｃや梁Ｂに多数のアンカー鉄筋１１を打設する
ことは、多少なりとも柱Ｃや梁Ｂに損傷を与えることに
なる。特に、柱Ｃや梁Ｂの断面が小さい場合には、この
問題は深刻である。 （４）アンカー鉄筋１１を打設するためのスペースを確
保するために、Ｈ形鋼１０のウェブ面を柱Ｃの内側面や
梁Ｂの上下面に平行に配置する必要がある（図６（ｂ）
参照）。したがって、Ｈ形鋼１０と柱Ｃや梁Ｂとの間隙
に充填されるグラウト材１４の量が多くなってしまうと
ともに、Ｈ形鋼１０の強軸を補強骨組１’の構面と平行
に配置することとなるので、補強骨組１’が構面内耐力
の小さい、耐震壁として力学的に不利なものとなってし
まう。
うな従来の耐震補強構造は、柱Ｃや梁Ｂに多数のアンカ
ー鉄筋１１を打設するものであるため、次のような問題
がある。 （１）アンカー鉄筋１１を打設するときに、騒音、振
動、粉塵が発生する。 （２）柱Ｃや梁Ｂのコンクリート強度が小さい場合に
は、これらに打設されたアンカー鉄筋１１が所定のせん
断耐力や引抜耐力を発揮できない。したがって、柱Ｃや
梁Ｂと補強骨組１’との間の応力伝達が不十分となるた
め、十分な耐震補強を行うことができないことになる。 （３）柱Ｃや梁Ｂに多数のアンカー鉄筋１１を打設する
ことは、多少なりとも柱Ｃや梁Ｂに損傷を与えることに
なる。特に、柱Ｃや梁Ｂの断面が小さい場合には、この
問題は深刻である。 （４）アンカー鉄筋１１を打設するためのスペースを確
保するために、Ｈ形鋼１０のウェブ面を柱Ｃの内側面や
梁Ｂの上下面に平行に配置する必要がある（図６（ｂ）
参照）。したがって、Ｈ形鋼１０と柱Ｃや梁Ｂとの間隙
に充填されるグラウト材１４の量が多くなってしまうと
ともに、Ｈ形鋼１０の強軸を補強骨組１’の構面と平行
に配置することとなるので、補強骨組１’が構面内耐力
の小さい、耐震壁として力学的に不利なものとなってし
まう。
【０００５】そこで、本発明は、このように柱Ｃや梁Ｂ
に多数のアンカー鉄筋１１を打設することによって生じ
る諸問題を回避すべく、柱Ｃや梁Ｂに多数のアンカー鉄
筋１１を打設せずして、補強骨組１と柱Ｃ及び梁Ｂとを
一体化させ建物の剛性と耐力を大きくする耐震補強構造
を提供することを目的とする。
に多数のアンカー鉄筋１１を打設することによって生じ
る諸問題を回避すべく、柱Ｃや梁Ｂに多数のアンカー鉄
筋１１を打設せずして、補強骨組１と柱Ｃ及び梁Ｂとを
一体化させ建物の剛性と耐力を大きくする耐震補強構造
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、ラーメン構造の建物架構内に、両側の柱の各
内側面に沿った補強縦材と、上側の梁の下面に沿った補
強上横材と、下側の梁の上面に沿った補強下横材と、こ
れらの補強縦材、補強上横材、補強下横材を相互に連結
する補強斜材と、からなる補強骨組を配置した耐震補強
構造において、前記補強骨組と前記建物架構との間隙に
グラウト材が充填され、このグラウト材のみによって両
者間の応力伝達がなされるようにしたことを特徴とする
耐震補強構造である。
る発明は、ラーメン構造の建物架構内に、両側の柱の各
内側面に沿った補強縦材と、上側の梁の下面に沿った補
強上横材と、下側の梁の上面に沿った補強下横材と、こ
れらの補強縦材、補強上横材、補強下横材を相互に連結
する補強斜材と、からなる補強骨組を配置した耐震補強
構造において、前記補強骨組と前記建物架構との間隙に
グラウト材が充填され、このグラウト材のみによって両
者間の応力伝達がなされるようにしたことを特徴とする
耐震補強構造である。
【０００７】かかる耐震補強構造は、補強骨組と建物架
構との間隙に充填されたグラウト材のみによって両者間
の応力伝達がなされるようにしたものであるため、従来
のように建物架構に多数のアンカー鉄筋を打設する必要
がない。したがって、補強骨組を建物架構に装着する際
に騒音、振動、粉塵が発生することもなく、建物架構の
コンクリート強度が小さい場合にも適用可能であり、建
物架構を傷めることもない。また、建物架構と補強骨組
との境界面全体で応力伝達する形式であるため、アンカ
ー鉄筋の引張耐力やダボ作用に期待する従来の耐震補強
構造よりも確実に、建物架構と補強骨組との間で応力伝
達がなされる。
構との間隙に充填されたグラウト材のみによって両者間
の応力伝達がなされるようにしたものであるため、従来
のように建物架構に多数のアンカー鉄筋を打設する必要
がない。したがって、補強骨組を建物架構に装着する際
に騒音、振動、粉塵が発生することもなく、建物架構の
コンクリート強度が小さい場合にも適用可能であり、建
物架構を傷めることもない。また、建物架構と補強骨組
との境界面全体で応力伝達する形式であるため、アンカ
ー鉄筋の引張耐力やダボ作用に期待する従来の耐震補強
構造よりも確実に、建物架構と補強骨組との間で応力伝
達がなされる。
【０００８】また、請求項２に係る発明は、請求項１記
載の発明において、上側の梁の側面を水平に貫通する数
本の水平連結棒の各両端と補強上横材とが垂直連結棒に
よって連結固定されてなる、ことを特徴とする。また、
請求項３に係る発明は、請求項１記載の発明において、
梁の両側のスラブを上下に貫通する数本の垂直連結棒に
よって補強上横材とその上層の補強下横材とが連結固定
されてなる、ことを特徴とする。また、請求項４に係る
発明は、請求項１記載の発明において、梁を上下に貫通
する数本の垂直連結棒によって補強上横材とその上層の
補強下横材とが連結固定されてなる、ことを特徴とす
る。
載の発明において、上側の梁の側面を水平に貫通する数
本の水平連結棒の各両端と補強上横材とが垂直連結棒に
よって連結固定されてなる、ことを特徴とする。また、
請求項３に係る発明は、請求項１記載の発明において、
梁の両側のスラブを上下に貫通する数本の垂直連結棒に
よって補強上横材とその上層の補強下横材とが連結固定
されてなる、ことを特徴とする。また、請求項４に係る
発明は、請求項１記載の発明において、梁を上下に貫通
する数本の垂直連結棒によって補強上横材とその上層の
補強下横材とが連結固定されてなる、ことを特徴とす
る。
【０００９】かかる耐震補強構造はいずれも、補強骨組
と建物架構とを拘束して両者が異なる挙動を示すことを
防止するものであるため、建物に水平外力が作用し、建
物架構が変形した場合であっても、補強骨組と建物架構
との一体性が確保され、グラウト材による両者の応力伝
達が確実になされる。なお、これらいずれの耐震補強構
造においても建物架構を貫通する水平連結棒ないし垂直
連結棒は数本であるため、建物架構に多数のアンカー鉄
筋を打設する従来の耐震補強構造に比べて、あまり建物
架構を傷めずに済む。
と建物架構とを拘束して両者が異なる挙動を示すことを
防止するものであるため、建物に水平外力が作用し、建
物架構が変形した場合であっても、補強骨組と建物架構
との一体性が確保され、グラウト材による両者の応力伝
達が確実になされる。なお、これらいずれの耐震補強構
造においても建物架構を貫通する水平連結棒ないし垂直
連結棒は数本であるため、建物架構に多数のアンカー鉄
筋を打設する従来の耐震補強構造に比べて、あまり建物
架構を傷めずに済む。
【００１０】また、請求項５に係る発明は、請求項２乃
至請求項４のいずれか一項に記載の発明において、垂直
連結棒がＰＣ鋼棒からなる、ことを特徴とする。
至請求項４のいずれか一項に記載の発明において、垂直
連結棒がＰＣ鋼棒からなる、ことを特徴とする。
【００１１】かかる耐震補強構造においては、垂直連結
棒にプレストレスが付与されているため、補強骨組と建
物架構とをより強力に拘束することができ、グラウト材
による両者の応力伝達がより一層確実となる。
棒にプレストレスが付与されているため、補強骨組と建
物架構とをより強力に拘束することができ、グラウト材
による両者の応力伝達がより一層確実となる。
【００１２】また、請求項６に係る発明は、請求項１乃
至請求項５のいずれか一項に記載の発明において、補強
縦材、補強上横材、補強下横材がいずれもＨ形鋼からな
るとともに、各フランジ面が建物架構の内面に接するよ
うに配置されてなる、ことを特徴とする。
至請求項５のいずれか一項に記載の発明において、補強
縦材、補強上横材、補強下横材がいずれもＨ形鋼からな
るとともに、各フランジ面が建物架構の内面に接するよ
うに配置されてなる、ことを特徴とする。
【００１３】かかる耐震補強構造は、Ｈ形鋼からなる補
強縦材、補強上横材及び補強下横材の各フランジ面が建
物架構の内面に接するように配置されてなるため、補強
骨組と建物架構との間隙に充填するグラウト材の量が従
来に比べて極めて少量で足りる。また、Ｈ形鋼の強軸を
補強骨組の構面と直交配置することとなるため、補強骨
組が構面内耐力の大きな、耐震壁として力学的に有利な
ものとなる。
強縦材、補強上横材及び補強下横材の各フランジ面が建
物架構の内面に接するように配置されてなるため、補強
骨組と建物架構との間隙に充填するグラウト材の量が従
来に比べて極めて少量で足りる。また、Ｈ形鋼の強軸を
補強骨組の構面と直交配置することとなるため、補強骨
組が構面内耐力の大きな、耐震壁として力学的に有利な
ものとなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、本発明
の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、同一
要素には同一符号を用い、重複する説明は省略するもの
とする。
の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、同一
要素には同一符号を用い、重複する説明は省略するもの
とする。
【００１５】＜第１実施形態＞図１は本発明に係る耐震
補強構造の第１実施形態を表し、（ａ）は側面図、
（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。同図において、
符号１は補強骨組、符号１５〜１８はそれぞれＨ形鋼か
らなる補強縦材、補強上横材、補強下横材、補強斜材を
示し、符号１９，２０はそれぞれ水平連結棒、垂直連結
棒を示す。
補強構造の第１実施形態を表し、（ａ）は側面図、
（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。同図において、
符号１は補強骨組、符号１５〜１８はそれぞれＨ形鋼か
らなる補強縦材、補強上横材、補強下横材、補強斜材を
示し、符号１９，２０はそれぞれ水平連結棒、垂直連結
棒を示す。
【００１６】同図に示す補強骨組１は、補強縦材１５，
１５と、補強上横材１６、補強下横材１７とで構成され
た四周枠組と、この四周枠組内にＶ字形に配置された補
強斜材１８，１８と、で構成されている。そして、この
補強骨組１は、柱Ｃ，Ｃ及び梁Ｂ，Ｂからなる建物架構
内に一体的に装着されることにより、耐震壁としての役
割を果たすことになる。ここで、補強骨組１が建物架構
内に「一体的」に装着された状態というのは、補強骨組
１と建物架構との間で十分な応力伝達がなされる状態を
いう。このため、柱Ｃと補強縦材１５との間隙、上側の
梁Ｂと補強上横材１６との間隙、下側の梁Ｂと補強下横
材１７との間隙にはいずれもグラウト材１４が充填さ
れ、補強骨組１と建物架構との間でせん断摩擦力が十分
に伝達されるようになっている。グラウト材１４として
は、セメントペーストやモルタル、高分子樹脂等が用い
られるが、建物に外力が作用したときにこのグラウト材
１４の部分が先行して破壊しない程度の材料強度を有す
るものである必要がある。
１５と、補強上横材１６、補強下横材１７とで構成され
た四周枠組と、この四周枠組内にＶ字形に配置された補
強斜材１８，１８と、で構成されている。そして、この
補強骨組１は、柱Ｃ，Ｃ及び梁Ｂ，Ｂからなる建物架構
内に一体的に装着されることにより、耐震壁としての役
割を果たすことになる。ここで、補強骨組１が建物架構
内に「一体的」に装着された状態というのは、補強骨組
１と建物架構との間で十分な応力伝達がなされる状態を
いう。このため、柱Ｃと補強縦材１５との間隙、上側の
梁Ｂと補強上横材１６との間隙、下側の梁Ｂと補強下横
材１７との間隙にはいずれもグラウト材１４が充填さ
れ、補強骨組１と建物架構との間でせん断摩擦力が十分
に伝達されるようになっている。グラウト材１４として
は、セメントペーストやモルタル、高分子樹脂等が用い
られるが、建物に外力が作用したときにこのグラウト材
１４の部分が先行して破壊しない程度の材料強度を有す
るものである必要がある。
【００１７】ここで、補強骨組１と建物架構との間でせ
ん断摩擦力が十分に伝達されるためには、両者が一体的
な挙動を示すようになっている必要がある。増設耐震壁
の破壊性状は梁下のずれと柱頭のせん断破壊による場合
が多いことが既往の実験によって確認されていることを
考慮すれば、ここでは特に、上側の梁Ｂと補強上横材１
６とのずれを防ぐ必要があることになる。本実施形態で
は、上側の梁Ｂの側面を水平に貫通する数本の水平連結
棒１９の各両端と補強上横材１６とが垂直連結棒２０に
よって連結固定されている。ここで、「数本」とした水
平連結棒１９ないし垂直連結棒２０の本数は構造計算に
よって求められることになるが、従来の耐震補強構造に
おけるアンカー鉄筋の本数に比べれば、極めて少ない本
数である。また、垂直連結棒２０としてプレストレスが
付与されたＰＣ鋼棒を採用した場合には、補強上横材１
６が上側の梁Ｂの下面に強力に押しつけられる状態とな
り、両者間でせん断摩擦力が有効に伝達される。なお、
過大な地震荷重が作用して補強上横材１６と上側の梁Ｂ
とのずれが顕著になってきた場合には、水平連結棒１９
及び垂直連結棒２０にダボ作用を期待することもでき
る。
ん断摩擦力が十分に伝達されるためには、両者が一体的
な挙動を示すようになっている必要がある。増設耐震壁
の破壊性状は梁下のずれと柱頭のせん断破壊による場合
が多いことが既往の実験によって確認されていることを
考慮すれば、ここでは特に、上側の梁Ｂと補強上横材１
６とのずれを防ぐ必要があることになる。本実施形態で
は、上側の梁Ｂの側面を水平に貫通する数本の水平連結
棒１９の各両端と補強上横材１６とが垂直連結棒２０に
よって連結固定されている。ここで、「数本」とした水
平連結棒１９ないし垂直連結棒２０の本数は構造計算に
よって求められることになるが、従来の耐震補強構造に
おけるアンカー鉄筋の本数に比べれば、極めて少ない本
数である。また、垂直連結棒２０としてプレストレスが
付与されたＰＣ鋼棒を採用した場合には、補強上横材１
６が上側の梁Ｂの下面に強力に押しつけられる状態とな
り、両者間でせん断摩擦力が有効に伝達される。なお、
過大な地震荷重が作用して補強上横材１６と上側の梁Ｂ
とのずれが顕著になってきた場合には、水平連結棒１９
及び垂直連結棒２０にダボ作用を期待することもでき
る。
【００１８】なお、このように上側の梁Ｂと補強上横材
１６とを連結固定する水平連結棒１９や垂直連結棒２
０、その他の金具類は各層の足元付近に全く突出しない
ため納まりがよく、補強骨組１を装着することによって
建物計画に支障を与えることが殆どない。しかも、上側
の梁Ｂと補強上横材１６とを連結する作業は、各層の足
元を一切使用せず、全て天井側でなされるため、既存の
建物を使用しながら行う耐震改修に極めて有利である。
１６とを連結固定する水平連結棒１９や垂直連結棒２
０、その他の金具類は各層の足元付近に全く突出しない
ため納まりがよく、補強骨組１を装着することによって
建物計画に支障を与えることが殆どない。しかも、上側
の梁Ｂと補強上横材１６とを連結する作業は、各層の足
元を一切使用せず、全て天井側でなされるため、既存の
建物を使用しながら行う耐震改修に極めて有利である。
【００１９】また、補強上横材１６、補強下横材１７は
いずれもＨ形鋼からなるが、それぞれのウェブが垂直に
なるように、すなわち、フランジ面が梁Ｂの下面や上面
と平行になるように配置されている。同様に、補強縦材
１５，１５もＨ形鋼からなり、フランジ面が柱Ｃの内側
面と平行になるように配置されている。したがって、図
６に示した従来の耐震補強構造と比べて、補強骨組１と
建物架構との間隙に充填されるグラウト材１４の量は極
めて少量で足りることになる。しかも、Ｈ形鋼の強軸を
補強骨組１の構面と直交配置することになるため、補強
骨組１が構面内耐力の大きな、耐震壁として力学的に有
利なものとなる。
いずれもＨ形鋼からなるが、それぞれのウェブが垂直に
なるように、すなわち、フランジ面が梁Ｂの下面や上面
と平行になるように配置されている。同様に、補強縦材
１５，１５もＨ形鋼からなり、フランジ面が柱Ｃの内側
面と平行になるように配置されている。したがって、図
６に示した従来の耐震補強構造と比べて、補強骨組１と
建物架構との間隙に充填されるグラウト材１４の量は極
めて少量で足りることになる。しかも、Ｈ形鋼の強軸を
補強骨組１の構面と直交配置することになるため、補強
骨組１が構面内耐力の大きな、耐震壁として力学的に有
利なものとなる。
【００２０】以上説明した耐震補強構造は、図６に示し
た従来の耐震補強構造と異なり、柱Ｃや梁Ｂに多数のア
ンカー鉄筋を打設せずに、補強骨組１と建物架構との間
隙に充填したグラウト材１４のみによって両者間のせん
断摩擦力を伝達させ、補助的に補強上横材１６と上側の
梁Ｂとを連結固定したものであるため、補強骨組１を建
物架構に装着する際に騒音、振動、粉塵が発生すること
もなく、建物架構のコンクリート強度が小さい場合にも
適用可能であり、建物架構を傷めることもない。
た従来の耐震補強構造と異なり、柱Ｃや梁Ｂに多数のア
ンカー鉄筋を打設せずに、補強骨組１と建物架構との間
隙に充填したグラウト材１４のみによって両者間のせん
断摩擦力を伝達させ、補助的に補強上横材１６と上側の
梁Ｂとを連結固定したものであるため、補強骨組１を建
物架構に装着する際に騒音、振動、粉塵が発生すること
もなく、建物架構のコンクリート強度が小さい場合にも
適用可能であり、建物架構を傷めることもない。
【００２１】＜第２実施形態＞図２は本発明に係る耐震
補強構造の第２実施形態を表し、（ａ）は側面図、
（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。同図に示した耐
震補強構造は、第１実施形態と略同様の構成となってお
り、補強骨組１と建物架構との一体性を高めるための手
段のみ異なっている。すなわち、第１実施形態では、上
側の梁Ｂの側面を水平に貫通する数本の水平連結棒１９
の各両端と補強上横材１６とを垂直連結棒２０によって
連結固定しているのに対して、本実施形態では、梁Ｂの
両側のスラブＳを上下に貫通する数本の垂直連結棒２０
によって補強上横材１６とその上層の補強下横材１７と
を連結固定している。このように上下層の補強上横材１
６と補強下横材１７とを連結固定し、補強上横材１６を
上側の梁Ｂの下面に押しつけることにより、両者が異な
る挙動を示すことを防止し、補強骨組１と建物架構との
間隙に充填したグラウト材１４のみによって両者間のせ
ん断摩擦力を十分に伝達させることができるようになっ
ている。
補強構造の第２実施形態を表し、（ａ）は側面図、
（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。同図に示した耐
震補強構造は、第１実施形態と略同様の構成となってお
り、補強骨組１と建物架構との一体性を高めるための手
段のみ異なっている。すなわち、第１実施形態では、上
側の梁Ｂの側面を水平に貫通する数本の水平連結棒１９
の各両端と補強上横材１６とを垂直連結棒２０によって
連結固定しているのに対して、本実施形態では、梁Ｂの
両側のスラブＳを上下に貫通する数本の垂直連結棒２０
によって補強上横材１６とその上層の補強下横材１７と
を連結固定している。このように上下層の補強上横材１
６と補強下横材１７とを連結固定し、補強上横材１６を
上側の梁Ｂの下面に押しつけることにより、両者が異な
る挙動を示すことを防止し、補強骨組１と建物架構との
間隙に充填したグラウト材１４のみによって両者間のせ
ん断摩擦力を十分に伝達させることができるようになっ
ている。
【００２２】＜第３実施形態＞図３は本発明に係る耐震
補強構造の第３実施形態を表し、（ａ）は側面図、
（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。同図に示した耐
震補強構造は、第２実施形態と略同様の構成となってお
り、補強骨組１と建物架構との一体性を高めるための手
段のみ異なっている。すなわち、第２実施形態では、梁
Ｂの両側のスラブＳを上下に貫通する数本の垂直連結棒
２０によって補強上横材１６とその上層の補強下横材１
７とを連結固定しているのに対し、第３実施形態では、
梁Ｂ自体を上下に貫通する数本の垂直連結棒２０によっ
て補強上横材１６とその上層の補強下横材１７とが連結
固定されている。第２実施形態は垂直連結棒２０がスラ
ブＳを貫通するため、スラブＳが薄い場合には適用しに
くいが、本実施形態のように垂直連結棒２０が梁Ｂ自体
を貫通することによって、このような問題は解消され
る。また、スラブＳ上に金具類が突出しないため納まり
がよく、建物計画に支障を与えることが少ない。
補強構造の第３実施形態を表し、（ａ）は側面図、
（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。同図に示した耐
震補強構造は、第２実施形態と略同様の構成となってお
り、補強骨組１と建物架構との一体性を高めるための手
段のみ異なっている。すなわち、第２実施形態では、梁
Ｂの両側のスラブＳを上下に貫通する数本の垂直連結棒
２０によって補強上横材１６とその上層の補強下横材１
７とを連結固定しているのに対し、第３実施形態では、
梁Ｂ自体を上下に貫通する数本の垂直連結棒２０によっ
て補強上横材１６とその上層の補強下横材１７とが連結
固定されている。第２実施形態は垂直連結棒２０がスラ
ブＳを貫通するため、スラブＳが薄い場合には適用しに
くいが、本実施形態のように垂直連結棒２０が梁Ｂ自体
を貫通することによって、このような問題は解消され
る。また、スラブＳ上に金具類が突出しないため納まり
がよく、建物計画に支障を与えることが少ない。
【００２３】＜施工手順＞引き続き、本発明に係る耐震
補強構造の施工手順を説明する。図４は、第１実施形態
で示した耐震補強構造の施工手順を表す側面図である。
まず、上側の梁Ｂの側面に数本の水平連結棒１９を打設
し、（ａ）に示すように垂直連結棒２０を固定するため
の連結棒固定金具２１を各水平連結棒１９の両端に固定
する。次に、補強骨組１のうち上半分の部分を床上で組
み立て、これを上側の梁Ｂの下方までワイヤ等で引張り
上げ、（ｂ）に示すように垂直連結棒２０で固定する。
補強構造の施工手順を説明する。図４は、第１実施形態
で示した耐震補強構造の施工手順を表す側面図である。
まず、上側の梁Ｂの側面に数本の水平連結棒１９を打設
し、（ａ）に示すように垂直連結棒２０を固定するため
の連結棒固定金具２１を各水平連結棒１９の両端に固定
する。次に、補強骨組１のうち上半分の部分を床上で組
み立て、これを上側の梁Ｂの下方までワイヤ等で引張り
上げ、（ｂ）に示すように垂直連結棒２０で固定する。
【００２４】次に、補強骨組１のうち下半分の部分を床
上で組み立て、（ｃ）に示すようにこれを下側の梁Ｂの
上面に沿って配置する。さらに、（ｄ）に示すように所
定長さのＨ形鋼を継ぎ足して補強斜材１８を完成させ
る。ここまでの作業が完了すると、柱Ｃと補強縦材１
５、上側の梁Ｂと補強上横材１６、下側の梁Ｂと補強下
横材１７との間隙にグラウト材１４を充填するために、
各Ｈ形鋼のフランジの両端部をシールする。そして最後
に、下方から順に、補強骨組１と建物架構との間隙にグ
ラウト材１４を圧入する。また、必要に応じて、垂直連
結棒２０にプレストレスを導入する。
上で組み立て、（ｃ）に示すようにこれを下側の梁Ｂの
上面に沿って配置する。さらに、（ｄ）に示すように所
定長さのＨ形鋼を継ぎ足して補強斜材１８を完成させ
る。ここまでの作業が完了すると、柱Ｃと補強縦材１
５、上側の梁Ｂと補強上横材１６、下側の梁Ｂと補強下
横材１７との間隙にグラウト材１４を充填するために、
各Ｈ形鋼のフランジの両端部をシールする。そして最後
に、下方から順に、補強骨組１と建物架構との間隙にグ
ラウト材１４を圧入する。また、必要に応じて、垂直連
結棒２０にプレストレスを導入する。
【００２５】＜力学モデル＞ここまで説明してきた本発
明に係る耐震補強構造では、補強骨組１を耐震壁とみな
すことができる。したがって、外力に対する抵抗機構を
図５のように理想化することができ、実験によって求め
られた既往の耐震壁の耐力算定式によって耐力を評価す
ることが可能である。以下に参考として示す耐力算定式
は、建物架構に水平外力が作用した場合に、梁下のずれ
と柱頭のパンチングシアーによって破壊するか、壁板自
体が破壊するのかのいずれかを考え、そのうちの小さい
値をとるものである。すなわち、耐震壁のせん断耐力 w
ＱSU（ｔ）は以下の式で求められる。
明に係る耐震補強構造では、補強骨組１を耐震壁とみな
すことができる。したがって、外力に対する抵抗機構を
図５のように理想化することができ、実験によって求め
られた既往の耐震壁の耐力算定式によって耐力を評価す
ることが可能である。以下に参考として示す耐力算定式
は、建物架構に水平外力が作用した場合に、梁下のずれ
と柱頭のパンチングシアーによって破壊するか、壁板自
体が破壊するのかのいずれかを考え、そのうちの小さい
値をとるものである。すなわち、耐震壁のせん断耐力 w
ＱSU（ｔ）は以下の式で求められる。
【００２６】
【数１】
【００２７】また、 pＱC は、シアスパン比が１以下と
短く、軸方向力を受ける部材のパンチングシアー耐力の
計算に用いる実験式から次のように求められる。
短く、軸方向力を受ける部材のパンチングシアー耐力の
計算に用いる実験式から次のように求められる。
【００２８】
【数２】
【００２９】＜その他＞なお、ここまでは、建物架構が
ＲＣ造で補強骨組１がＳ造である実施形態のみ挙げてき
たが、本発明はこれに限定されず、適宜の変更が可能で
ある。したがって、例えば、建物架構がＳＲＣ造やＳ
造、木造等であってもよく、補強骨組がＲＣ造やＳＲＣ
造、木造等であってもよい。
ＲＣ造で補強骨組１がＳ造である実施形態のみ挙げてき
たが、本発明はこれに限定されず、適宜の変更が可能で
ある。したがって、例えば、建物架構がＳＲＣ造やＳ
造、木造等であってもよく、補強骨組がＲＣ造やＳＲＣ
造、木造等であってもよい。
【００３０】
【発明の効果】以上のように、請求項１に係る耐震補強
構造によれば、従来のように建物架構に多数のアンカー
鉄筋を打設する必要がない。したがって、補強骨組を建
物架構に装着する際に騒音、振動、粉塵が発生すること
がなく、特に建物を使用しながら行う耐震改修に有利で
ある。また、建物架構のコンクリート強度が小さい場合
にも適用可能であり、建物架構を傷めることもないた
め、耐震補強を行う対象建物の拡大を図ることができ
る。また、建物架構と補強骨組との境界面全体で応力伝
達する形式であるため、アンカー鉄筋の引張耐力やダボ
作用に期待する従来の耐震補強構造よりも確実に、建物
架構と補強骨組との間で応力伝達がなされる。
構造によれば、従来のように建物架構に多数のアンカー
鉄筋を打設する必要がない。したがって、補強骨組を建
物架構に装着する際に騒音、振動、粉塵が発生すること
がなく、特に建物を使用しながら行う耐震改修に有利で
ある。また、建物架構のコンクリート強度が小さい場合
にも適用可能であり、建物架構を傷めることもないた
め、耐震補強を行う対象建物の拡大を図ることができ
る。また、建物架構と補強骨組との境界面全体で応力伝
達する形式であるため、アンカー鉄筋の引張耐力やダボ
作用に期待する従来の耐震補強構造よりも確実に、建物
架構と補強骨組との間で応力伝達がなされる。
【００３１】また、請求項２乃至請求項４に係る耐震補
強構造によれば、建物に水平外力が作用し、建物架構が
変形した場合であっても、補強骨組と建物架構との一体
性が確保され、グラウト材による両者の応力伝達が確実
になされる。なお、これらいずれの耐震補強構造におい
ても建物架構を貫通する水平連結棒ないし垂直連結棒は
数本であるため、建物架構に多数のアンカー鉄筋を打設
する従来の耐震補強構造に比べて、あまり建物架構を傷
めずに済む。
強構造によれば、建物に水平外力が作用し、建物架構が
変形した場合であっても、補強骨組と建物架構との一体
性が確保され、グラウト材による両者の応力伝達が確実
になされる。なお、これらいずれの耐震補強構造におい
ても建物架構を貫通する水平連結棒ないし垂直連結棒は
数本であるため、建物架構に多数のアンカー鉄筋を打設
する従来の耐震補強構造に比べて、あまり建物架構を傷
めずに済む。
【００３２】また、請求項５に係る耐震補強構造によれ
ば、補強骨組と建物架構とをより強力に拘束することが
でき、グラウト材による両者の応力伝達がより一層確実
となる。
ば、補強骨組と建物架構とをより強力に拘束することが
でき、グラウト材による両者の応力伝達がより一層確実
となる。
【００３３】さらに、請求項６に係る耐震補強構造によ
れば、補強骨組と建物架構との間隙に充填するグラウト
材の量が従来に比べて極めて少量で足りるため、工期短
縮・工費削減を図ることができる。また、Ｈ形鋼の強軸
を補強骨組の構面と直交配置することとなるため、補強
骨組が構面内耐力の大きな、耐震壁として力学的に有利
なものとなる。
れば、補強骨組と建物架構との間隙に充填するグラウト
材の量が従来に比べて極めて少量で足りるため、工期短
縮・工費削減を図ることができる。また、Ｈ形鋼の強軸
を補強骨組の構面と直交配置することとなるため、補強
骨組が構面内耐力の大きな、耐震壁として力学的に有利
なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る耐震補強構造の第１実施形態を表
し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図で
ある。
し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図で
ある。
【図２】本発明に係る耐震補強構造の第２実施形態を表
し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図で
ある。
し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図で
ある。
【図３】本発明に係る耐震補強構造の第３実施形態を表
し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図で
ある。
し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図で
ある。
【図４】第１実施形態で示した耐震補強構造の施工手順
を表す側面図である。
を表す側面図である。
【図５】増設耐震壁の力の流れを表すモデル図である。
【図６】従来の耐震補強構造の一例を表し、（ａ）は側
面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図、（ｃ）は（ｂ）
のII−II断面図である。
面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図、（ｃ）は（ｂ）
のII−II断面図である。
Ｂ … 梁 Ｃ … 柱 Ｓ … スラブ １，１’ … 補強骨組 １０ … Ｈ形鋼 １１ … アンカー鉄筋 １２ … スタッド １３ … スパイラル筋 １４ … グラウト材 １５ … 補強縦材 １６ … 補強上横材 １７ … 補強下横材 １８ … 補強斜材 １９ … 水平連結棒 ２０ … 垂直連結棒 ２１ … 連結棒固定金具
Claims (6)
- 【請求項１】 ラーメン構造の建物架構内に、両側の柱
の各内側面に沿った補強縦材と、上側の梁の下面に沿っ
た補強上横材と、下側の梁の上面に沿った補強下横材
と、これらの補強縦材、補強上横材、補強下横材を相互
に連結する補強斜材と、からなる補強骨組を配置した耐
震補強構造において、 前記補強骨組と前記建物架構との間隙にグラウト材が充
填され、このグラウト材のみによって両者間の応力伝達
がなされるようにしたことを特徴とする耐震補強構造。 - 【請求項２】 前記上側の梁の側面を水平に貫通する数
本の水平連結棒の各両端と前記補強上横材とが垂直連結
棒によって連結固定されてなる、ことを特徴とする請求
項１記載の耐震補強構造。 - 【請求項３】 前記梁の両側のスラブを上下に貫通する
数本の垂直連結棒によって前記補強上横材とその上層の
補強下横材とが連結固定されてなる、ことを特徴とする
請求項１記載の耐震補強構造。 - 【請求項４】 前記梁を上下に貫通する数本の垂直連結
棒によって前記補強上横材とその上層の補強下横材とが
連結固定されてなる、ことを特徴とする請求項１記載の
耐震補強構造。 - 【請求項５】 前記垂直連結棒がＰＣ鋼棒からなる、こ
とを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか一項に
記載の耐震補強構造。 - 【請求項６】 前記補強縦材、補強上横材、補強下横材
がいずれもＨ形鋼からなるとともに、各フランジ面が前
記建物架構の内面に接するように配置されてなる、こと
を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記
載の耐震補強構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11113312A JP2000303701A (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 耐震補強構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11113312A JP2000303701A (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 耐震補強構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000303701A true JP2000303701A (ja) | 2000-10-31 |
Family
ID=14609050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11113312A Pending JP2000303701A (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 耐震補強構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000303701A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008063816A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Maeda Corp | 耐震補強構造、耐震補強工法 |
| JP2016075130A (ja) * | 2014-10-09 | 2016-05-12 | 株式会社竹中工務店 | 耐震補強フレーム |
| JP2017008684A (ja) * | 2015-06-26 | 2017-01-12 | 株式会社竹中工務店 | 耐震補強方法 |
-
1999
- 1999-04-21 JP JP11113312A patent/JP2000303701A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008063816A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Maeda Corp | 耐震補強構造、耐震補強工法 |
| JP2016075130A (ja) * | 2014-10-09 | 2016-05-12 | 株式会社竹中工務店 | 耐震補強フレーム |
| JP2017008684A (ja) * | 2015-06-26 | 2017-01-12 | 株式会社竹中工務店 | 耐震補強方法 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20031226 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040721 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040921 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20041001 |
|
| A521 | Written amendment |
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|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20041029 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050926 |