JP2006028812A - 既設柱の補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】鋼板を埋設した補強工法や扁平の既設柱は面外方向の抵抗力が小さかった。
【解決手段】既設柱１の外面10に間隔11を設けて補強鋼板７を平行に固定すると共に、該
補強鋼板７に縦方向の補強添材13を接合し、補強鋼板７と補強添材13を囲んだフープ筋15
、15a …を配筋すると共に、間隔11およびフープ筋15、15a …を囲む型枠内に打設したコ
ンクリートで補強柱３を形成し、既設柱１の一面に補強柱３を一体形成することによって
、補強鋼板７に接合された補強添材13で、補強鋼板７の座屈抵抗力を増大して面外方向の
抵抗力を向上させる。特に、扁平の既設柱１に採用することによって、扁平の補強柱３で
面外方向への突出量を少なくしつつ抵抗力を向上させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ビルや集合住宅等の既設柱の補強構造に関し、特に壁式ラーメン構造におけ
る壁面直交方向の厚さが薄い扁平柱である既設柱の補強構造に関する。

従来、係る既設柱の補強工法としては、各階の補強しようとする既設柱の露出している
柱外周部の前に、該外周端面から間隔をあけて鋼板を配置すると共に、該鋼板を囲んだフ
ープ筋を配筋し、ついでフープ筋を囲む型枠をセットしてコンクリート打設することで柱
の前に、柱及び上下のスラブ間で一体となった補強柱部を連設する多層階建物における既
設柱の補強工法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記補強工法では、鋼板を既設柱と平行に配置している為、壁面方向での地震等の水平
力に対する抵抗力が非常に強いが、壁面直交方向（面外方向）では鋼板の厚さによる剛性
だけで耐力が小さかった。

ところで、鉄筋コンクリート造の骨組として最も普通に用いられているのはラーメン構
造であるが、柱、梁以外の壁体を耐震壁としたり、壁体とスラブで箱型の骨組として、全
体的に経済的で安全な骨組のラーメン構造が一部で採用されていた。
これらの壁式ラーメンを採用した柱は、壁面方向が広く、壁面直交方向が狭い扁平柱と
なりがちで、面外方向の抵抗力が弱かった。

特開平１０−２５９０６号公報（請求項１）

解決しようとする問題点は、鋼板埋設工法や扁平柱では面外方向の抵抗力が小さく、特
に面外方向の抵抗力が低い扁平柱に上記鋼板埋設工法を採用すると補強度合が低い点であ
る。

本発明は、上記従来技術に基づく、鋼板を埋設した補強工法や扁平の既設柱は面外方向
で強度が低い点に鑑み、既設柱の外面に間隔を設けて補強鋼板を平行に固定すると共に、
該補強鋼板に縦方向の補強添材を接合し、補強鋼板と補強添材を囲んだフープ筋を配筋す
ると共に、間隔およびフープ筋を囲む型枠内に打設したコンクリートで補強柱を形成し、
既設柱の一面に補強柱を一体形成することによって、補強鋼板に接合された補強添材で、
補強鋼板の座屈抵抗力を増大して面外方向の抵抗力を向上させる様にして上記課題を解決
する。

補強添材を有した補強構造を採用する既設柱として、壁面方向が広く壁面直交方向が狭
い扁平の既設柱に採用すると、既設柱の壁面直交方向の外面に壁面方向が広く壁面直交方
向が狭い扁平の補強柱を一体形成することにより、面外方向への突出量を少なくして抵抗
力を向上させる。

要するに本発明は、既設柱の外面に間隔を設けて補強鋼板を平行に固定すると共に、該
補強鋼板に縦方向の補強添材を接合したので、壁面方向は補強鋼板で、面外方向は補強添
材で補強すると共に、補強鋼板の座屈を防止して全体的な抵抗力を増大することが出来、
又補強鋼板と補強添材を囲んだフープ筋を配筋したので、補強鋼板と補強添材の一体化を
強化することが出来たり、上下方向の圧縮力による座屈を防止したり、剪断力への抵抗力
を向上させることが出来、又間隔およびフープ筋を囲む型枠内に打設したコンクリートで
補強柱を形成し、既設柱の一面に補強柱を一体形成したので、既設柱と補強柱の一体化に
より地震等の抵抗力となる強度を向上することが出来る。

既設柱は壁面方向が広く壁面直交方向が狭い扁平の既設柱に本願の補強構造を適用する
ことにより、元来、面外方向の強度が低い扁平柱の強度を格段に向上することが出来、又
既設柱の壁面直交方向の外面に壁面方向が広く壁面直交方向が狭い扁平の補強柱を一体形
成したので、壁面等からの外方突出が少量の扁平柱に採用した時に、補強柱の外方突出量
を少量とすることが出来、見栄え低下を抑制することが出来る。

補強添材の壁面直交方向の寸法を補強鋼板の厚さ以上と成したので、補強添材の接合個
所で座屈抵抗力を２倍以上と格段に増強して全体的な強度を増大することが出来る。

補強添材は壁面方向部位および壁面直交方向部位を有するものと成したので、壁面方向
と面外方向の強度を簡単に増大することが出来る等その実用的効果甚だ大である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示す形態例は、集合住宅における既設柱１の廊下２側の露出外面に補強
構造を施工して既設柱１に補強柱３を一体形成したものであり、図１の形態例は廊下スラ
ブ４を貫通して補強した例であり、図２の形態例は上下階の廊下スラブ４間で補強した例
である。

図３に示す様に、既設柱１の廊下２側から取付孔５、5a…を穿設し、該取付孔５、5a…
に接着材を注入介在させてアンカーボルト６、6a…を前面（廊下２）側に突設して埋設固
着している。
そして、補強鋼板７に設けた挿通孔８、8a…にアンカーボルト６、6a…の突出側を挿通
し、補強鋼板７の前後面の座板、ナット９、9a…で補強鋼板７を挟持して、アンカーボル
ト６、6a…の突出部に補強鋼板７を固定保持している。
この時、補強鋼板７は既設柱１の外面10の端面から約１００ミリメートルの間隔11を有
して縦方向で平行に配置している。

図１に示す形態例の場合、既設柱１前面の廊下スラブ４に貫通孔12を上下方向に貫設し
、該貫通孔12に補強鋼板７を挿通して廊下スラブ４の上下に一枚の補強鋼板７を貫通配置
し、図４に示す様に、上下の補強鋼板７を別途の鋼板7aで熔接連結している。
図２に示す形態例の場合、上下の廊下スラブ４の間における既設柱１の前面に補強鋼板
７を固定配置している。

図３に示す様に、補強鋼板７の前面中央で縦方向に接着、熔接、ボルト等の接合方法で
補強添材13を接合し、補強鋼板７及び補強添材13の周囲（既設柱１と補強鋼板７の間隔11
を含む）に縦筋14、14a …及びフープ筋15、15a …を多数配筋している。
そして、フープ筋15、15a …を囲んで型枠を配置し、該型枠内にコンクリート打設して
補強鋼板７、補強添材13、縦筋14、14a …およびフープ筋15、15a …を埋設したコンクリ
ート造りの補強柱３を構築し、既設柱１の前面に補強柱３が一体形成されている。
尚、補強鋼板７はアンカーボルト６、6a…によって既設柱１に平行で強固に保持される
と共に、フープ筋15、15a …によって補強鋼板７と補強添材13の接合状態が強固となると
共に、補強柱３全体が強固となっている。

図５に示す様に、補強鋼板７の一面に接合される補強添材13は、好ましくは、補強鋼板
７の厚さと同等以上の寸法を有し、補強添材13の形状は板材、角材、Ｌ型状等があり、よ
り好ましくは、図５（ｃ）、（ｄ）に示す様に、壁面方向に幅を有する壁面方向部位16と
該壁面方向部位16から壁面直交方向へ突出した壁面直交方向部位17を有したもの等が使用
される。

尚、補強添材13を補強鋼板７の幅方向中間に配置すると共に、フープ筋15、15a …を楕
円状として、壁面方向で広く壁面直交方向が狭い扁平の補強柱３と成しているが、フープ
筋15、15a …を略四角状と成したり、中央以外に補強添材13を設けても良い。
又、補強添材13は補強鋼板７の前面に配置しているが、後面に配置しても良く、補強鋼
板７と補強添材13の溶接等の接合は既設柱１への配置の前後は問わない。

次に本発明に係る既設柱の補強構造の作用について説明する。
既設柱１に平行配置された補強鋼板７、補強添材13およびフープ筋15、15a …等を有し
たコンクリート造の補強柱３は壁面方向が広く壁面直交方向が狭い扁平柱となっており、
壁面方向では補強鋼板７の面方向が同一となっていることにより、補強柱３は振動水平力
に対して強い抵抗力を発揮し、壁面直交方向では補強鋼板７と補強添材13の接合で面外方
向の厚さ部材が増加して、補強鋼板７および補強柱３全体の座屈を防止して地震抵抗力や
強度を向上している。

尚、本発明が適用される既設柱１は主に扁平柱、即ち壁面方向が広く壁面直交方向が狭
い扁平柱であるが、縦横比が略同等で角柱状の通常の既設柱１にも適用可能であることは
勿論である。

本発明の一形態例を示す図で、廊下スラブを貫通した例の縦断面図である。 上下のスラブ間だけに配置した他形態例を示す縦断面図である。 要部の拡大水平断面図である。 コンクリート打設前の状態を示す縦断面図である。 補強添材の各種例を示す図である。

符号の説明

１ 既設柱
３ 補強柱
７ 補強鋼板
10 外面
11 間隔
13 補強添材
15、15a … フープ筋
16 壁面方向部位
17 壁面直交方向部位

Claims (4)

1. 既設柱の外面に間隔を設けて補強鋼板を平行に固定すると共に、該補強鋼板に縦方向の
   補強添材を接合し、補強鋼板と補強添材を囲んだフープ筋を配筋すると共に、間隔および
   フープ筋を囲む型枠内に打設したコンクリートで補強柱を形成し、既設柱の一面に補強柱
   を一体形成したことを特徴とする既設柱の補強構造。
2. 既設柱は壁面方向が広く壁面直交方向が狭い扁平の既設柱で、該既設柱の壁面直交方向
   の外面に壁面方向が広く壁面直交方向が狭い扁平の補強柱を一体形成したことを特徴とす
   る請求項１記載の既設柱の補強構造。
3. 補強添材の壁面直交方向の寸法を補強鋼板の厚さ以上と成したことを特徴とする請求項
   １又は２記載の既設柱の補強構造。
4. 補強添材は壁面方向部位および壁面直交方向部位を有するものと成したことを特徴とす
   る請求項３記載の既設柱の補強構造。
   

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