JP2003161041A - 既存建物の耐震補強構造及びその施工方法 - Google Patents
既存建物の耐震補強構造及びその施工方法Info
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Abstract
する必要がなく、騒音、振動、粉塵等の発生がなく容易
に短期間に施行ができる荷重・変形特性の優れた既存建
物の耐震補強構造を提供すること。 【解決手段】 既設RC造の柱の少なくとも上下端部に
補強用部材を配設・固着し、鉄骨枠組み内に鉄筋コンク
リートを打設したPC壁板を既設RCフレーム内に建て
込み、前記補強用部材とPC壁板における鉄骨枠とを締
結しさらに、既設RCフレーム内周面とPC壁板外周面
間に充填材を配設してなる。
Description
concrete:鉄筋コンクリート)造の柱および梁からな
るRCフレームを有する既存建物の耐震補強構造および
その施工方法に関する。
既存建物に対して耐震補強を行う場合、RC造の柱およ
び梁からなるRC架構(フレーム)内に後打ちコンクリ
ートによる耐震壁を構築する工法が採られてきた。その
際、耐震壁を増設した部位の構造物としての剛性を高め
て耐震性を確保すべく、RCフレームと対向する増設耐
震補強壁の四周にはそれぞれアンカー筋が埋設されてお
り、これによって増設耐震補強壁はRCフレームと一体
化されている。
耐震補強構造は、既存のRC造の柱および梁からなるR
Cフレームと後打ちによる耐震壁を一体的に接合するこ
とが重要なポイントとなっている。そのため、既存のR
C造の柱および梁からなるRCフレームの内側にアンカ
ーボルトを多数突設するが、アンカーボルト穴の削孔時
に騒音、振動、粉塵の発生等があり、「居ながら」の施
工ができない問題があった。また、アンカーボルト穴の
削孔の際、既存のRC造の柱や梁の主筋やせん断補強筋
と干渉した場合には改めてアンカーボルト穴を削孔する
必要があるのみならず、アンカーボルト穴の削孔によっ
て既存の柱や梁を傷めてその強度を低下させ、わけても
鉛直荷重を支承している柱に強度低下を招くと落階の危
険を生じる問題がある。
決し、既存のRC造の柱および梁からなるRCフレーム
の内側に耐震補強壁を構築するに際して、既存のRC造
の柱および梁からなるRCフレームの内側にアンカーボ
ルトを突設する必要がなく、従って、アンカーボルト穴
の削孔に伴う騒音、振動、粉塵の発生がなくまた、既存
のRC造の柱や梁の強度低下を招くことがないととも
に、施工が容易かつ迅速にできる、既存建物の耐震補強
構造およびその施工方法を提供することを目的とする。
の請求項1に記載の発明は、既存建物のRC造の柱の少
なくとも上下端部に補強用部材を配設・固着して当該部
分を補強するとともに、鉄骨枠組内部に壁筋およびプレ
ストレス導入用鉄筋を配筋してコンクリートを打設した
PC壁板を、前記既存建物のRC造の柱および梁からな
るRCフレーム内に建て込み、前記既存建物のRC造の
柱の少なくとも上下端部に配設・固着された補強用部材
とPC壁板の鉄骨枠とを接合しさらに、少なくともRC
フレーム内周面とPC壁板の鉄骨枠間に充填材を配設し
てなる既存建物の耐震補強構造である。
造の柱の少なくとも上下端部に配設・固着される補強用
部材が鋼板であり、PC壁板における壁筋およびプレス
トレス導入用鉄筋が鉛直方向および水平方向に格子状に
または既存建物のRC造の柱の軸心に対して傾斜して格
子状に配筋されたものであり、充填材がモルタルである
請求項1に記載の既存建物の耐震補強構造である。
造の柱の少なくとも上下端部に補強用部材を配設・固着
して当該部分を補強し、一方、鉄骨枠組内に壁筋および
プレストレス導入用鉄筋を配筋してコンクリートを打設
してPC壁板をプレハブしておき、該PC壁板を既存建
物のRC造の柱および梁からなるRCフレーム内に建て
込み、前記既存建物のRC造の柱の少なくとも上下端部
に配設・固着された補強用部材とPC壁板の鉄骨枠とを
接合しまた、PC壁板におけるプレストレス導入用鉄筋
に張力を付与してプレストレスを導入しさらに、少なく
ともRCフレーム内周面とPC壁板の鉄骨枠間に充填材
を配設することを特徴とする既存建物の耐震補強構造の
施工方法である。
造の柱の少なくとも上下端部に配設・固着される補強用
部材が鋼板であり、PC壁板における壁筋およびプレス
トレス導入用鉄筋が鉛直方向および水平方向に格子状に
または既存建物のRC造の柱の軸心に対して傾斜して格
子状に配筋するものであり、充填材が無収縮モルタルで
ある請求項3に記載の既存建物の耐震補強構造の施工方
法である。
形態に則して説明する。
を示す正面図である。図2は、既存建物のRC造の柱に
おける補強用部材とPC壁板(壁パネル)における鉄骨
枠の接合状態および無収縮モルタルの充填状態を示す横
断面図である。図3は、PC壁板(壁パネル)相互を接
合するための一実施形態を示す横断面図である。図4
は、本発明の既存建物の耐震補強構造の荷重・変形特性
を、従来の既存建物の耐震補強構造のそれと比較して示
すグラフである。
ecast concrete panel)であって、鉄骨枠(この実施形
態にあっては、図2および図3に示すように、H形鋼)
2の枠組みの内側にRC造の壁パネルとして打設され
る。また、PC壁板1は、この実施形態においては、工
場生産(プレハブ)される。
筋11が配筋されている。高強度鉄筋11の端部にはね
じが刻設され、図2および図3に示すように、鉄骨枠2
(H形鋼)のウェブ部に穿設された孔から突出し、プレ
ストレス導入ナット7によって張力が付与されるよう構
成されている。この実施形態においては、高強度鉄筋1
1および壁筋13は、図2および図3に示すように、P
C壁板1の辺に平行に縦横に格子状に配筋されている。
PC壁板相互接合用の高強度鉄筋11にはシースが被覆
されている。この状態でコンクリートが打設され、PC
壁板1(RC壁パネル)として工場生産(プレハブ)さ
れる。
板1内で傾斜して、たとえばPC壁板1の辺に対し45
°の角度で相互に直交する格子状に配筋されてもよい。
また、壁筋13のみが傾斜する格子状に、高強度鉄筋1
1はPC壁板1の辺に平行に縦横に格子状に配筋されて
もよい。
形態においては、図1および図3に示すように、高強度
鉄筋11の端部を互いに左右ねじとなるようにねじを刻
設し、カプラ12たとえばターンバックルによって緊締
し、プレストレス導入ナット7で高強度鉄筋11に所定
の張力即ちPC壁板1内にプレストレス(圧縮応力)を
付与する。然る後、無収縮モルタルを充填材6として図
1乃至図3に示す部位に充填して耐震補強壁として仕上
げる。無収縮モルタル6打設充填は、PC壁板1を施工
現場にて既設RCフレーム内に建て込み、既存のRC造
柱4の上下端部に予め配設・固着されている補強用部材
3(被覆鋼板)と、PC壁板1における鉄骨枠2とを、
鉄骨枠2に溶接されている接合部材14を介して接合ボ
ルト8およびナット9によって締結した後になされる。
物の耐震補強構造は、PC壁板1にプレストレスを導入
しているから、耐震補強壁のせん断ひび割れに対する抵
抗力を高めることができるとともに、万一ひび割れを生
じた場合でも、耐震補強壁の膨張を小さく抑えることが
でき、耐震補強壁の膨張に起因する既存のRCフレーム
の損傷を防止することができる。
覆鋼板は、既存のRC造の柱4の少なくとも上下端部に
配設・固着される。この実施形態においては、図2に示
すように、鋼板を既存のRC造の柱4の断面にコ字状に
嵌装し接着剤10或いは充填モルタル10を介して固着
して形成される。この補強用部材3の配設・固着によっ
て、RC造の柱4の上下端部のせん断耐力が格段に増強
される。既存のRC造の柱4の上下端部の補強手段とし
て、たとえば炭素繊維をRC造の柱4の上下端部に巻回
する方法を採ることもできる。
C造の柱4の少なくとも上下端部に補強用部材3(被覆
鋼板)が配設・固着されるので、地震等による水平力で
耐震補強壁が対角線方向に変形し、既存のRC造の柱4
の上下端部にせん断力が集中する場合も、この部分のせ
ん断破壊を確実に防止できる。
ないので、増設耐震補強壁の水平せん断強度はPC壁板
1のせん断強度によって決まり、PC壁板1の強度を高
くすれば、増設耐震補強構造の水平せん断強度も高くす
ることができる。このことは、究極的には曲げ降伏強度
まで増設耐震補強構造の水平せん断強度を上昇させ得る
ことを意味しており、従来の補強構造より確実に強度の
高い耐震補強構造となる。
けるもので、RC造の柱4と相俟ってRCフレームを構
成する。
施工方法について説明する。先ず、PC壁板1を工場で
プレハブする。この実施形態においては、壁筋13およ
び高強度鉄筋11たとえばPC鋼棒を鉄骨枠2枠組みの
内側で、PC壁板1の辺と平行になるように格子状に配
筋する。図2および図3に示すように、壁筋13をPC
壁板1厚さ方向における表裏層側に、高強度鉄筋11を
中央部になるようにして配筋する。その際、高強度鉄筋
11の、ねじが刻設されている端部を、図2および図3
に示すように、鉄骨枠2(H形鋼)のウェブ部に穿設さ
れている孔を通して突出せしめ、プレストレス導入ナッ
ト7で締結する。この状態で型枠を装着し、コンクリー
トを打設してPC壁板1を工場生産(プレハブ)する。
造の柱4の上下端部に、鋼板製の横断面コ字状の補強用
部材3を嵌装し、接着剤10或いはモルタル10を介し
て固着する。こうして、既存のRC造の柱4の上下端部
を補強し、せん断強度を高くする。
らなるRCフレームにプレハブしたPC壁板1を建て込
み、PC壁板1相互を、図3に示すように、相対向する
端部において左右ねじが刻設されている高強度鉄筋11
を、PC壁板1における鉄骨枠2(H形鋼)のウェブ部
に穿設されている孔を通して突出せしめ、これにカプラ
12(ターンバックル)を螺合させて、このカプラ12
によってPC壁板1を締結しさらに、プレストレス導入
ナット7によって縦横の高強度鉄筋11に所定のプレス
トレスを付与する。
既存のRC造の柱4の少なくとも上下端部に配設・固着
されている補強用部材3(被覆鋼板)とを、図2に示す
ように、鉄骨枠2に溶接・固着されている接合部材14
を介して現場接合ボルト8およびナット9によって締結
する。
壁板1と既存のRC造の柱4および梁5との間ならびに
相隣るPC壁板1の鉄骨枠2相互間に無収縮充填モルタ
ルを打設、養生せしめて既存建物の耐震補強壁を完成さ
せる。なお、PC壁板1を有開口壁パネルとすれば、有
開口増設壁耐震補強が可能である。
変形特性を、従来の耐震補強構造のそれと比較して図4
に模式的に示す。図4において、曲線aは、既存の建物
のままで耐震補強壁を増設しない場合の荷重・変形特
性、曲線bは、従来技術によって耐震補強壁を増設した
ケースの荷重・変形特性であって、増設した耐震補強壁
と既存のRC造柱および梁との接合部ならびに既存のR
C造柱の上下端部にせん断破壊を生ずる場合の荷重・変
形特性を示す。曲線cは、既存のRC造柱の上下端部を
補強した場合の、増設耐震補強壁にせん断破壊を生ずる
場合の荷重・変形特性を示す。
下端部を補強するとともに、増設耐震補強壁と既存のR
Cフレームの間をアンカーボルト等で結合することな
く、PC壁板を既存のRCフレーム内に建て込み、既存
のRC造柱の上下端部の補強用部材とPC壁板における
鉄骨部材を締結しさらに、増設耐震補強壁に縦横にプレ
ストレスを導入した耐震補強構造の荷重・変形特性を示
す。耐震補強壁が曲げ降伏によって破壊されるまで変形
が進行することを示している。
物の耐震補強構造は、優れた荷重・変形特性を有してい
る。
C造の柱や梁(RCフレーム)にアンカーボルト突設用
削孔等を全く行う必要がないから、RCフレームを損傷
して強度を低下せしめることがないことならびに、既存
のRC造の柱上下端部に鋼板等補強用部材による補強を
施しているからこの部分のせん断破壊を確実に防止で
き、高い荷重・変形特性をもつ耐震補強構造とすること
ができる。
を導入しているから、地震等による水平せん断力が壁パ
ネル(PC壁板)に作用しても、壁パネルの膨張に起因
する既存のRC造の柱や梁(RCフレーム)を損傷せし
めるなどしてその強度を低下させることがきわめて少な
い。万一、壁パネルにひび割れを生じた場合も、ひび割
れが目立たない。
パネル)は工場で生産(プレハブ)できるから、良質な
高強度コンクリート壁板とすることができる。こうして
得られた壁パネルを施工現場で建て込み、壁パネル相互
をカプラで接合し、壁パネルにおける鉄骨枠を、既存建
物のRC造の柱の上下端部補強部に締結し、無収縮モル
タルを充填するだけで施行できる。而して、耐震補強壁
の増設に際して、騒音、振動、粉塵の発生がなくまた、
施工が容易であり短期間で可能となる。
C壁板における鉄骨枠との接合状態を示す横断面図
特性を、従来の技術によるものと対比して示すグラフ
Claims (4)
- 【請求項1】 既存建物のRC造の柱の少なくとも上下
端部に補強用部材を配設・固着して当該部分を補強する
とともに、鉄骨枠組内部に壁筋およびプレストレス導入
用鉄筋を配筋してコンクリートを打設したPC壁板を、
前記既存建物のRC造の柱および梁からなるRCフレー
ム内に建て込み、前記既存建物のRC造の柱の少なくと
も上下端部に配設・固着された補強用部材とPC壁板の
鉄骨枠とを接合しさらに、少なくともRCフレーム内周
面とPC壁板の鉄骨枠間に充填材を配設してなる既存建
物の耐震補強構造。 - 【請求項2】 既存建物のRC造の柱の少なくとも上下
端部に配設・固着される補強用部材が鋼板であり、PC
壁板における壁筋およびプレストレス導入用鉄筋が鉛直
方向および水平方向に格子状にまたは既存建物のRC造
の柱の軸心に対して傾斜して格子状に配筋されたもので
あり、充填材がモルタルである請求項1に記載の既存建
物の耐震補強構造。 - 【請求項3】 既存建物のRC造の柱の少なくとも上下
端部に補強用部材を配設・固着して当該部分を補強し、
一方、鉄骨枠組内に壁筋およびプレストレス導入用鉄筋
を配筋してコンクリートを打設してPC壁板をプレハブ
しておき、該PC壁板を既存建物のRC造の柱および梁
からなるRCフレーム内に建て込み、前記既存建物のR
C造の柱の少なくとも上下端部に配設・固着された補強
用部材とPC壁板の鉄骨枠とを接合しまた、PC壁板に
おけるプレストレス導入用鉄筋に張力を付与してプレス
トレスを導入しさらに、少なくともRCフレーム内周面
とPC壁板の鉄骨枠間に充填材を配設することを特徴と
する既存建物の耐震補強構造の施工方法。 - 【請求項4】 既存建物のRC造の柱の少なくとも上下
端部に配設・固着される補強用部材が鋼板であり、PC
壁板における壁筋およびプレストレス導入用鉄筋が鉛直
方向および水平方向に格子状にまたは既存建物のRC造
の柱の軸心に対して傾斜して格子状に配筋するものであ
り、充填材が無収縮モルタルである請求項3に記載の既
存建物の耐震補強構造の施工方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001362457A JP3909488B2 (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 既存建物の耐震補強構造及びその施工方法 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103669651A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-03-26 | 北京工业大学 | 一种内藏交叉钢筋填充墙及做法 |
KR102321433B1 (ko) * | 2021-07-01 | 2021-11-05 | (주)에이엠에스 엔지니어링 | 건물 외부 장착 방식의 내진 보강 구조체 |
KR102365116B1 (ko) * | 2021-07-30 | 2022-02-23 | (주)에이엠에스 엔지니어링 | 조적조 벽체의 내진 보강 공법 및 구조체 |
CN115045418A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-09-13 | 西安建筑科技大学 | 一种内嵌式自复位耗能rc框架结构摇摆墙及其装配方法 |
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2001
- 2001-11-28 JP JP2001362457A patent/JP3909488B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN115045418A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-09-13 | 西安建筑科技大学 | 一种内嵌式自复位耗能rc框架结构摇摆墙及其装配方法 |
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