JP2004332338A - Reinforced structure of concrete member having opening and reinforcing method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、開口を有するコンクリート部材の補強構造および補強方法に係り、特に、コンクリート部材の開口部に鋼管を挿通して補強を行う構造および方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
既存建物の改修工事では、既存梁に配管等を通すため開口を穿つ場合がある。その場合、開口部において既存梁の強度が低下してしまうため、既存梁に何らかの補強を行うことが必要である。例えば特許文献1に開示される既存梁の補強方法では、既存梁に設けられた開口部に補強体を挿入することで、その開口部を補強している。図5は、この補強方法の概要を表す断面図である。同図に示すように、既存梁50の補強に用いられる補強体52は、筒状部54と、筒状部54の一端に設けられたつば板56とを備えている。既存梁50に設けられた開口58の両側から、補強体52の筒状部54を挿入し、つば板56をボルト60で既存梁50に締め付けると共に、つば板56と既存梁50の表面との間および筒状部54と開口58の内周面との間に接着剤を充填して、補強体52を既存梁50に固定する。
【0003】
かかる補強方法によれば、既存梁50の開口58に圧縮力やせん断力が作用した場合に、この力を補強体52の筒状部54で受けることができるので、開口58の周辺にひび割れなどの損傷が生ずるのを防止できる。また、筒状部54の端部につば板56が設けられていることで、補強体52の強度が向上され、これにより筒状部54の肉厚を小さく抑えることが可能となっている。
【0004】
【特許文献1】
特開平5−311891号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の補強方法では開口58に両側から2本の筒状部54が挿入されるので、開口58内部の筒状体は中央で分割された構成になる。このため、圧縮に対する筒状体の抵抗力が低下し、その分、補強効果が損なわれてしまう。
【0006】
かかる問題を回避するため、図6に示すように、筒状部54の先端を開口58の反対側(図中右側)まで延長させて、つば板62を溶接部64において筒状部54に現場で溶接することも考えられる。しかしながら、現場溶接では火花が飛び散るため、安全性の面から改修工事に適用することは好ましくない。
【0007】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、現場溶接を行うことなく、開口を有するコンクリート部材を効果的に補強できるようにすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項1に記載された発明は、開口を有するコンクリート部材の補強構造であって、前記開口に鋼管が挿通されていると共に、当該鋼管には、前記コンクリート部材を両側から挟むようにつば板が設けられており、少なくとも一方のつば板はその中央部に設けられた貫通孔に前記鋼管が挿通され、この挿通部において接着剤により前記鋼管に接着されていることを特徴とする。
【0009】
本発明によれば、コンクリート部材の開口に挿通される鋼管には、コンクリート部材を両側から挟むように2枚のつば板が取り付けられているので、これらつば板により鋼管が補強される。また、少なくとも一方のつば板は接着剤により鋼管に接着されるので、他方のつば板が設けられた鋼管を上記開口部に挿通させた後、現場でつば板を鋼管に接着することができる。したがって、本発明によれば、現場溶接を行うことなく、開口を有するコンクリート部材の補強を効果的に行うことができる。なお、本願発明において、コンクリート部材には、鉄筋コンクリート部材および鉄骨鉄筋コンクリート部等が含まれる。
【0010】
また、請求項2に記載された発明は、請求項1記載の開口を有するコンクリート部材の補強構造において、前記接着剤は、金属粉入りの接着剤であることを特徴とする。
【0011】
本発明によれば、つば板を金属粉入りの接着剤で鋼管に接着することで、つば板と鋼管との十分な接合強度が得られる。したがって、つば板と鋼管との間の応力伝達が確実に行われるようになり、これにより、補強効果は更に向上する。
【0012】
また、請求項3に記載された発明は、開口を有するコンクリート部材の補強構造であって、前記開口に鋼管が挿通されていると共に、当該鋼管には、前記コンクリート部材を両側から挟むようにつば板が設けられており、少なくとも一方のつば板はその中央部に設けられた貫通孔の内縁がねじ切りされ、このねじ切り部が前記鋼管の外周面に設けられたねじ切り部にねじ込まれることにより前記鋼管に取り付けられていることを特徴とする。
【0013】
本発明によれば、コンクリート部材の開口に挿通される鋼管には、コンクリート部材を両側から挟むように2枚のつば板が取り付けられているので、これらつば板により鋼管が補強される。また、少なくとも一方のつば板は鋼管にねじ込まれることにより鋼管に取り付けられるので、他方のつば板が設けられた鋼管を上記開口部に挿通させた後、つば板を鋼管にねじ込むことができる。したがって、本発明によれば、現場溶接を行うことなく、開口部を有するコンクリート部材の補強を効果的に行うことができる。また、つば板をコンクリート部材の表面に締め付けるようにねじ込むことで、鋼管に軸力を導入することができる。この場合、コンクリートが2枚のつば板の間で拘束されることにより補強効果は更に向上する。
【0014】
また、請求項4に記載された発明は、開口を有するコンクリート部材の補強方法であって、前記開口に、つば付き鋼管をその先端が前記開口の反対側から突出するように挿通し、その突出部において前記つば付き鋼管の外周につば板を接着剤で接着することを特徴とする。
【0015】
また、請求項5に記載された発明は、開口を有するコンクリート部材の補強方法であって、前記開口に、つば付き鋼管をその先端が前記開口の反対側から突出するように挿通し、その突出部において前記つば付き鋼管の外周に設けられたねじ切り部に、内縁にねじ切り部が設けられた貫通孔を有するつば板をねじ込むことを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の第1の実施形態である補強構造を示す断面図である。また、図2は図1の矢印IIの向きから見た正面図である。
図1および図2に示すように、本実施形態では、鉄筋コンクリートあるいは鉄骨鉄筋コンクリートの既存梁10に円形の開口12が設けられており、この既存梁10の開口12をつば付き鋼管14を用いて補強する。つば付き鋼管14は、鋼管部16と、この鋼管部16の一端に設けられたつば板18とを有している。かかるつば付き鋼管14の鋼管部16を開口12に挿入し、鋼管部16の外周面と開口12の内周面との間、および、つば板18の裏面と既存梁10の表面との間を夫々エポキシ樹脂系等の適宜な接着剤20で接着する。なお、接着剤20は、鋼管部16を挿入する前に各接着面に予め塗布しておくものとする。つば付き鋼管14は、既存梁10の幅よりも少し大きな長さに設計されており、上記のように鋼管部16が開口12に挿入されると、鋼管部16の先端が開口12の反対側から突出する。この鋼管部16の突出部分の外周につば板22を取り付ける。つば板22は中央部に鋼管部16の外径よりも僅かに大きな径を有する貫通孔22aを備える円盤状の鋼板材であり、貫通孔22aに鋼管部16が挿通され、この挿通部分の隙間に、例えば、金属粉入りのエポキシ樹脂系の接着剤24(例えばアイ・ティ・ダブリュー・インダストリー株式会社製HR−300など)が充填されることで、つば板22が鋼管部16に接着される。また、つば板22の裏面は上記の接着剤20により既存梁10に接着される。なお、つば板22の形状は円盤状に限らず、例えば三角形や四角形等の多角形状に構成されていてもよい。
【0017】
以上のように、本実施形態では、開口12に一本の鋼管部16が挿通され、既存梁10を両端から挟むようにつば板18,22が鋼管部16に取り付けられた構成となる。このため、両側のつば板18,22により鋼管部16が補強されるうえ、開口12の内部で鋼管部16が分割されることがないので、既存梁10の圧縮力やせん断力に対して、鋼管部16は十分に大きな抵抗力を発揮する。したがって、本実施形態によれば、開口12を有する既存梁10を効果的に補強することができる。
【0018】
また、本実施形態では、つば板22を接着材24で鋼管部16に接着するので、現場溶接を行うことが不要である。このため、現場での補強作業の安全性が高まり、改修工事への適用が可能となる。また、接着剤24として金属粉入りの接着剤を用いているので、大きな接着強度が得られる。このため、つば板22と鋼管部16との間の応力伝達が確実に行われることとなり、つば板22による鋼管部16の補強効果を確保できる。
【0019】
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図3は、本発明の第2の実施形態である補強構造の断面図である。また、図4は、図3の矢印IVの向きから見た正面図である。なお、図3および図4において、上記図1および図2と同様の構成部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【0020】
本実施形態では、つば付き鋼管14の鋼管部16の先端部分の外周面と、つば板22の貫通孔22aの内周にねじ切りしておく。そして、鋼管部16を開口12に挿入して接着剤20で接着した後、つば板22の貫通孔22aを鋼管部16の外周のねじ切り部16aにねじ込んで、既存梁10の表面へ締め付ける。なお、つば板22の緩みを防止するため、つば板22の裏面と既存梁10の表面とを接着剤で接着することとしてもよく、また、つば板22と既存梁10との間にワッシャを介装してもよい。
【0021】
本実施形態でも、上記第1実施形態と同様に、開口12に挿通された一本の鋼管部16に、既存梁10を両端から挟むようにつば板18,22が取り付けられた構成となるので、開口12を有する既存梁10を効果的に補強することができる。そして、つば板22を鋼管部16へねじ込むことで両者間の応力伝達が確実に行われ、つば板22による補強効果を確保できる。したがって、本実施形態でも、現場溶接を行うことなく、既存梁10を効果的に補強することができる。
【0022】
また、本実施形態では、つば板22を既存梁10の表面へ締め付けることにより、鋼管部16へ軸力を導入できる。このため、2つのつば板が既存梁10のコンクリートに圧着されてコンクリートが拘束されることにより、補強効果は更に向上する。
【0023】
なお、上記各実施形態では、本発明が既存梁10の補強に適用された場合について説明したが、既存梁に限らず、開口を有する鉄筋コンクリートや鉄骨鉄筋コンクリート等のコンクリート部材一般の補強へ適用が可能である。
【0024】
また、上記各実施形態では、つば付き鋼管14を用いて、その鋼管部16に他方のつば板22を接着またはねじ込むことにより取り付ける構成としたが、2枚のつば板の両方を鋼管に接着またはねじ込みにより取り付ける構成も本発明の範囲に含まれる。その場合、一方のつば板を鋼管に接着し、他方のつば板を鋼管にねじ込むことにより取り付けることも本発明の範囲に含まれる。
【0025】
さらに、上記各実施形態では既存梁10の開口12が円形であるものとしたが、上記第1実施形態のようにつば板22を接着する構成は、矩形の開口12に角型の鋼管を挿通させて補強を行う場合にも適用が可能であり、そのような矩形開口を有するコンクリート部材を補強する構成も本発明の範囲に含まれる。
【0026】
【発明の効果】
本発明によれば、現場溶接を行うことなく、開口部を有するコンクリート部材を効果的に補強することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態である補強構造を示す断面図である。
【図2】図1の矢印IIの向きから見た正面図である。
【図3】本発明の第2の実施形態である補強構造を示す断面図である。
【図4】図3の矢印IVの向きから見た正面図である。
【図5】従来の既存梁の補強構造を示す断面図である。
【図6】図5の補強構造の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
10 既存梁
12 開口
14 つば付き鋼管
16 鋼管部
18 つば板
20 接着剤
22 つば板
24 接着剤[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a reinforcing structure and a reinforcing method for a concrete member having an opening, and more particularly, to a structure and a method for reinforcing by inserting a steel pipe into an opening of a concrete member.
[0002]
[Prior art]
In the renovation work of existing buildings, openings may be drilled to pass pipes etc. through existing beams. In that case, the strength of the existing beam is reduced at the opening, so it is necessary to provide some reinforcement to the existing beam. For example, in the method of reinforcing an existing beam disclosed in Patent Literature 1, the opening is reinforced by inserting a reinforcing member into an opening provided in the existing beam. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the outline of the reinforcing method. As shown in the figure, the reinforcing
[0003]
According to such a reinforcing method, when a compressive force or a shearing force is applied to the
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-5-318991
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described reinforcing method, since the two
[0006]
In order to avoid such a problem, as shown in FIG. 6, the distal end of the
[0007]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to enable a concrete member having an opening to be effectively reinforced without performing on-site welding.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a reinforcing structure for a concrete member having an opening, wherein a steel pipe is inserted through the opening, and the concrete member is inserted into the steel pipe. A flange plate is provided so as to be sandwiched from both sides, and the steel pipe is inserted into a through hole provided in a central portion of at least one of the flange plates, and the steel pipe is bonded to the steel pipe with an adhesive at this insertion portion. It is characterized by.
[0009]
According to the present invention, since the steel pipe inserted into the opening of the concrete member is provided with the two flange plates so as to sandwich the concrete member from both sides, the steel pipe is reinforced by the flange plates. Further, since at least one of the brim plates is bonded to the steel pipe by the adhesive, the brim plate can be bonded to the steel pipe at the site after the steel pipe provided with the other brim plate is inserted through the opening. Therefore, according to the present invention, it is possible to effectively reinforce a concrete member having an opening without performing on-site welding. In the present invention, the concrete member includes a reinforced concrete member, a steel reinforced concrete part, and the like.
[0010]
The invention described in claim 2 is the reinforcing structure for a concrete member having an opening according to claim 1, wherein the adhesive is an adhesive containing metal powder.
[0011]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, sufficient joining strength of a brim board and a steel pipe is obtained by bonding a brim board to a steel pipe with the adhesive agent containing metal powder. Therefore, stress transmission between the brim plate and the steel pipe is ensured, and the reinforcing effect is further improved.
[0012]
The invention according to claim 3 is a reinforcing structure for a concrete member having an opening, wherein a steel pipe is inserted through the opening, and the steel pipe has a collar so as to sandwich the concrete member from both sides. A plate is provided, and at least one of the brim plates is threaded at an inner edge of a through hole provided at a central portion thereof, and the threaded portion is screwed into a threaded portion provided on an outer peripheral surface of the steel tube. It is characterized by being attached to.
[0013]
According to the present invention, since the steel pipe inserted into the opening of the concrete member is provided with the two flange plates so as to sandwich the concrete member from both sides, the steel pipe is reinforced by the flange plates. Further, since at least one of the brim plates is attached to the steel pipe by being screwed into the steel pipe, the brim plate can be screwed into the steel pipe after the steel pipe provided with the other brim plate is inserted through the opening. Therefore, according to the present invention, a concrete member having an opening can be effectively reinforced without performing on-site welding. Further, by screwing the brim plate so as to be fastened to the surface of the concrete member, an axial force can be introduced into the steel pipe. In this case, the reinforcing effect is further improved by the concrete being restrained between the two brim plates.
[0014]
The invention described in claim 4 is a method for reinforcing a concrete member having an opening, wherein a flanged steel pipe is inserted into the opening such that the tip projects from the opposite side of the opening, and the protrusion is formed. A flange plate is adhered to an outer periphery of the flanged steel pipe with an adhesive in the portion.
[0015]
The invention described in claim 5 is a method of reinforcing a concrete member having an opening, wherein a flanged steel pipe is inserted into the opening so that the tip projects from the opposite side of the opening, and the protrusion is formed. A flange plate having a through hole provided with a threaded portion on an inner edge thereof is screwed into a threaded portion provided on an outer periphery of the flanged steel pipe.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a sectional view showing a reinforcing structure according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view as viewed from the direction of arrow II in FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, in the present embodiment, a
[0017]
As described above, in the present embodiment, one
[0018]
Further, in this embodiment, since the
[0019]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a sectional view of a reinforcing structure according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a front view as viewed from the direction of arrow IV in FIG. In FIGS. 3 and 4, the same components as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0020]
In the present embodiment, the outer peripheral surface of the tip portion of the
[0021]
Also in the present embodiment, similar to the first embodiment, the
[0022]
Further, in the present embodiment, an axial force can be introduced into the
[0023]
In each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to reinforcement of the existing
[0024]
Further, in each of the above embodiments, the
[0025]
Further, in each of the above embodiments, the
[0026]
【The invention's effect】
According to the present invention, a concrete member having an opening can be effectively reinforced without performing on-site welding.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a reinforcing structure according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view as seen from the direction of arrow II in FIG.
FIG. 3 is a sectional view showing a reinforcing structure according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front view as viewed from a direction of an arrow IV in FIG. 3;
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional existing beam reinforcing structure.
FIG. 6 is a sectional view showing a modification of the reinforcing structure of FIG.
[Explanation of symbols]
10 existing
Claims (5)
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