JP2001303773A - 鉄筋コンクリート柱の補強方法 - Google Patents

鉄筋コンクリート柱の補強方法

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JP2001303773A
JP2001303773A JP2000117309A JP2000117309A JP2001303773A JP 2001303773 A JP2001303773 A JP 2001303773A JP 2000117309 A JP2000117309 A JP 2000117309A JP 2000117309 A JP2000117309 A JP 2000117309A JP 2001303773 A JP2001303773 A JP 2001303773A
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reinforcing
reinforced concrete
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shear
plate
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JP2000117309A
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Tadayoshi Ishibashi
忠良 石橋
Kaoru Kobayashi
薫 小林
Yoshiaki Takemoto
良紀 竹元
Seishi Imai
清史 今井
Original Assignee
East Japan Railway Co
東日本旅客鉄道株式会社
Sanko Techno Co Ltd
サンコーテクノ株式会社
Kfc Ltd
株式会社ケー・エフ・シー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉄筋コンクリート柱の補強に際し、室内とし
て利用されている空間側等、工事に支障のある側には一
切影響を与えず、外側の一側面だけを利用して、鉄筋コ
ンクリート柱を補強する方法を提供する。 【解決手段】 本発明の補強方法は、鉄筋コンクリート
柱1の一側面から内部に向けて剪断補強材挿入用長穴2
を形成する工程と、上記一側面に、板状体3の表面にコ
ンクリート層4を一体化した複合補強材5を接合一体化
する工程と、前記剪断補強材挿入用長穴2に剪断補強材
6を挿入して残部空隙を充填固化させる工程と、前記複
合補強材5と剪断補強材6とを結合する工程とからな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、既設の鉄筋コンク
リート柱の補強方法に関する。
【0002】
【従来の技術】コンクリート構築物を支える鉄筋コンク
リート柱は、主筋と剪断補強鉄筋がコンクリート内に埋
設された構造である。この剪断補強鉄筋の間隔を狭くす
れば、鉄筋コンクリート柱の剪断力、靭性を高めること
ができるが、旧基準では現行のものに比べて剪断補強鉄
筋の間隔が広いものが許容されていたため、現存する構
築物の多くは、現在の基準を満たしていない。近年、耐
震性の強化を図るため、鉄筋コンクリート柱の補強工事
の必要性が増大している。
【0003】従来の鉄筋コンクリート柱の補強方法とし
ては、主として、鉄筋コンクリート柱の周囲を鋼板や鉄
筋コンクリートで巻き付ける方法、あるいは鉄筋コンク
リート柱の周囲を炭素繊維、アラミド繊維で巻き付け固
化する方法が専ら採用されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法は、いずれも鉄筋コンクリート柱の全周面を利用して
行われるため、例えば、補強対象となる鉄筋コンクリー
ト柱の側面が、店舗等の外壁面の一部をなしている場合
には、鉄筋コンクリート柱の両側の外壁面を取り壊し、
さらに店舗等として利用している室内側からも施工しな
ければならないという問題があった。また、鉄筋コンク
リート柱を補強する際に、隣接する各種構築物の外壁面
との間にスペースが無い場合や、鉄筋コンクリート柱の
一側面にしか足場が組めないような場合に、鉄筋コンク
リート柱の十分な補強をするには、隣接する外壁面を取
り壊すなど、大掛かりな工事を必要としていた。
【0005】そこで、本発明の出願人は、上記の点に鑑
み、先に、外側の一側面だけを利用して、内部に剪断補
強鉄筋を増設するのと同等の強度と靭性の向上が図れる
鉄筋コンクリート柱の補強方法を提案(特願平10−2
81398号)し実効を得たが、補強によって得られる
強度と靭性は、強ければ強いほど好ましい。したがっ
て、本発明の課題は、鉄筋コンクリート柱の外側の一側
面だけを利用して、先に提案した補強方法よりさらに優
れた強度と靭性が得られる補強方法を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため試作研究を重ねた結果、きわめて望まし
い鉄筋コンクリート柱の補強方法を完成させた。すなわ
ち、本発明は、鉄筋コンクリート柱の一側面を利用し
て、該鉄筋コンクリート柱を補強する方法であって、こ
の鉄筋コンクリート柱の一側面から内部に向けて剪断補
強材挿入用長穴を形成する工程と、上記一側面に、板状
体の表面にコンクリート層を一体化した複合補強材を接
合一体化する工程と、前記剪断補強材挿入用長穴に剪断
補強材を挿入して残部空隙を充填固化させる工程と、前
記複合補強材と剪断補強材とを結合する工程とからな
る。
【0007】本発明の補強方法において、剪断補強材挿
入用長穴は、外壁面の一部をなす鉄筋コンクリート柱の
一側面の外側から、鉄筋コンクリート柱の内部に向けて
穿孔して形成する。この剪断補強材挿入用長穴に挿入さ
せる剪断補強材は、既設の剪断補強鉄筋と同様、補強処
理後に剪断補強鉄筋の役目を果たすものであるため、前
記剪断補強材挿入用長穴は、鉄筋コンクリート柱に埋設
された剪断補強鉄筋間に形成され、またこの長穴に挿入
する剪断補強材が主筋に当たらないように形成する。
【0008】鉄筋コンクリート柱の補強面には、板状体
の表面にコンクリート層を一体化した複合補強材を接合
一体化する。この複合補強材は、事前に工場ないし現場
近傍で板状体に、型枠等を利用してコンクリートを流し
込んで一体化したプレキャストコンクリート板を、鉄筋
コンクリート柱の補強面に、接着又はボルト止め等によ
り取り付けて接合一体化しても良く、また、施工現場
で、鉄筋コンクリート柱の補強面に、板状体を接着又は
ボルト止め等により接合一体化させた後、この板状体の
外側面に一定の空隙を設けて板体で囲み、この空隙にコ
ンクリートを打設して板状体に一体化するようにしても
良い。いずれにせよ、本発明の補強方法の施工に際し、
複合補強材は、鉄筋コンクリート柱の補強面に、コンク
リート層ではなく、板状体が当接するようにすることが
強度面から重要である。
【0009】また、複合補強材の基部となる板状体は、
金属製、FRP製等の強固な板状体が使用され、複合補
強材のコンクリート層は、ジベル筋やワイヤーメッシュ
等とともに上記板状体上に一体状に形成される。複合補
強材は、鉄筋コンクリート柱の上下方向全面にわたって
形成しても良いし、補強が必要な各剪断補強鉄筋間に部
分的に形成しても良い。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の鉄筋コンクリート
柱の補強方法について、その一実施の形態を添付図面に
基づいて説明する。図1は、本発明による補強後の鉄筋
コンクリート柱の一例を示す部分断面図であり、図2
は、本発明の補強方法による他の例を示す補強後の鉄筋
コンクリート柱の部分断面図である。
【0011】本発明の補強方法では、図1に示すよう
に、まず、鉄筋コンクリート柱1の補強面から、鉄筋コ
ンクリート柱1の内部に向けて、穿孔して剪断補強材挿
入用長穴2を形成する。次いで、断面コ字状の板状体3
の表面にコンクリート層4を一体化した複合補強材5を
鉄筋コンクリート柱1の補強面に、接着若しくはボルト
締め等の手段により接合一体化する。複合補強材5に
は、予め鉄筋コンクリート柱1に形成された剪断補強材
挿入用長穴2に対応する位置と大きさに孔が開けられて
おり、複合補強材を鉄筋コンクリート柱1の補強面に取
り付けることで、互いのあなが一致する。
【0012】次に、鉄筋コンクリート柱1に形成した前
記剪断補強材挿入用長穴2に、対応する複合補強材5の
孔から剪断補強材としてアンカーボルト6を挿入し、さ
らに、長穴2内に流動状硬化性樹脂(図示せず)を圧入
して充填固化させた後、アンカーボルト6の基部に形成
されたネジ部にナット7を螺着させ締結することで、補
強工事は完了する。必要であれば、ナット7上に出来た
穴若しくは凹みを、充填材等で塗り込む。さらに、複合
補強材5のコンクリート層4の表面を、化粧板等で覆う
ことは任意である。
【0013】図2は、施工現場で、複合補強材5を形成
した例を示したもので、鉄筋コンクリート柱1の内部に
剪断補強材挿入用長穴2を形成した後、複合補強材の基
部となる断面コ字形の板状体3を、鉄筋コンクリート柱
1の補強面に接着等により接合一体化させる。次いで、
板状体3に予め穿孔された孔より、アンカーボルト6を
上記長穴2内に挿入し、さらに流動状硬化性樹脂(図示
せず)を圧入して充填固化させた後、ナット7をアンカ
ーボルト6のネジ部に螺着させ締結する。次に、好まし
くはT字状・Z字状等のジベル筋を敷設した板状体3の
外側に、一定の空隙を設けて板体10を設置し、この空
隙の中にコンクリートを打設して、板状体3にコンクリ
ート層4を一体化させた複合補強材5を形成する。な
お、上記ジベル筋には、ワイヤーメッシュを付設するこ
とが望ましい。また、この例では、板体10がそのまま
化粧板として使用することもできる。図2では、断面コ
字状の板状体3は、その開口方向を鉄筋コンクリート柱
と反対側に向けた例を示したが、鉄筋コンクリート柱を
抱く方向に配置することもできる。この場合には、板体
10を断面コ字状とすれば良い。さらに、板状体は断面
コ字状に限定されるものではなく、平板状のものでも良
い。なお、図1、図2において、8、9は、それぞれ既
設の主筋と剪断補強鉄筋を示し、12は、ジベル筋を示
している。
【0014】また、上記の例では、いずれも鉄筋コンク
リート柱の内部に剪断補強材挿入用長穴を形成する工程
を先行させたが、施工現場の状況に応じて、鉄筋コンク
リート柱の一側面を複合補強材でカバーした後に、外方
より複合補強材を貫通させて、鉄筋コンクリート柱の内
部に剪断補強材挿入用長穴を形成させても良い。さらに
また、板状体と鉄筋コンクリート柱との間に目地詰め1
1することは任意である。
【0015】なお、上述した本発明の補強方法では、先
に提案したものと同様、アンカーボルト6に替えて、先
端部が拡開するアンカーボルトを使用した場合には、長
穴内で先端部を拡開して係着させた状態で流動状硬化性
樹脂を圧入し、アンカーボルトのネジ部にナット7を螺
着させ、締結することにより、アンカーボルトの先端部
が張設した状態で長穴内が硬化性樹脂で固化されるの
で、強度性に優れた補強が行える。
【0016】本発明の補強方法に使用する剪断補強材
は、上述した金属製のアンカーボルトの他に金属製の異
形筋若しくはPCストランド、さらには、炭素繊維製、
アラミド繊維製の棒状体が使用できる。上記金属製の剪
断補強材は、通常、定着型のストレートタイプのものを
使用するが、締結時に先端部が拡開してアンカーボルト
挿入穴内で固定できるタイプのものを使用することがよ
り好ましい。
【0017】剪断補強材を剪断補強材挿入用長穴に挿入
し、長穴に生じた残部空隙を充填固化させるものとして
は、流動状硬化性樹脂もしくは無機系モルタルが挙げら
れる。この流動状硬化性樹脂あるいは無機系モルタル
は、上記挿入穴の最深部に配置し、金属製剪断補強材の
鋭角先端部で突き破って残部空隙を充填する管状のカプ
セル型や、上記剪断補強材の挿入後に残部空隙に圧入し
て充填する注入型のいずれかを使用し、若しくは併用し
ても良い。上記流動状硬化性樹脂としては、エポキシ系
や、ポリエステル系等が挙げられる。
【0018】また、前記した剪断補強材に炭素繊維製の
棒状体を使用する場合には、流動状硬化性樹脂を内包し
た管状のカプセル(図示せず)を、長穴の先端部に押し
込み、その後から炭素繊維製の棒状体を挿入し、その鋭
角先端部でカプセルを突き破ることにより、流れ出た流
動状硬化性樹脂が長穴内の残部空隙を充填し、さらに棒
状体の基部と複合補強材を接着一体化させる。
【0019】本発明の補強方法では、隣接する二側面の
各面に本発明を施し、結果として二側面からの補強とす
ることも本発明の応用例に含まれるものとする。この場
合において、複合補強材を両側面に用いる際には、個別
の板状体とせずに断面L字状のもので二面を同時に覆う
ようにしても良い。
【0020】本発明の補強方法において、鉄筋コンクリ
ート柱内に埋設一体化された剪断補強材は、鉄筋コンク
リート柱を内部で補強し、肉厚のコンクリート層を一体
化して強度性を増強させた複合補強材は、鉄筋コンクリ
ート柱を外部から補強する。しかも、複合補強材とアン
カーボルトは強固に締結されているため、上記剪断補強
材によるコンクリート内部の補強と複合補強材による外
面からの補強とが相俟ってより強力な補強効果が得られ
る。
【0021】
【発明の効果】本発明の鉄筋コンクリート柱の補強方法
によれば、鉄筋コンクリート柱の一側面を施工すること
により、他の店舗等の外壁面には一切工事の影響を与え
ずに鉄筋コンクリート柱の強固な補強が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による補強後の鉄筋コンクリート柱の一
例を示す部分断面図である。
【図2】本発明の補強方法による他の例を示す補強後の
鉄筋コンクリート柱の部分断面図である。
【符号の説明】
1 鉄筋コンクリート柱 2 剪断補強材挿入用長穴 3 板状体 4 コンクリート層 5 複合補強材 6 アンカーボルト 7 ナット 8 主筋 9 剪断補強鉄筋 10 板体 11 目地詰め 12 ジベル筋
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 忠良 東京都渋谷区代々木2丁目2番2号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 小林 薫 東京都渋谷区代々木2丁目2番2号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 竹元 良紀 東京都荒川区東日暮里1丁目24番10号 サ ンコーテクノ株式会社内 (72)発明者 今井 清史 東京都港区芝2丁目5番10号 株式会社ケ ー・エフ・シー内 Fターム(参考) 2E176 AA04 BB29

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄筋コンクリート柱の一側面を利用し
    て、該鉄筋コンクリート柱を補強する方法であって、こ
    の鉄筋コンクリート柱の一側面から内部に向けて剪断補
    強材挿入用長穴を形成する工程と、上記一側面に、板状
    体の表面にコンクリート層を一体化した複合補強材を接
    合一体化する工程と、前記剪断補強材挿入用長穴に剪断
    補強材を挿入して残部空隙を充填固化させる工程と、前
    記複合補強材と剪断補強材とを結合する工程とからなる
    ことを特徴とする鉄筋コンクリート柱の補強方法。
  2. 【請求項2】 前記コンクリート層を一体化する板状体
    の表面にジベル筋を敷設したことを特徴とする請求項1
    に記載の鉄筋コンクリート柱の補強方法。
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