JP2006104726A - 開口部耐震補強構造および開口部耐震補強工法 - Google Patents

Abstract

【課題】 開口部の周縁材にアンカーボルトを用いる構成の耐震補強技術の施工効率を向上させる。
【解決手段】 開口部３０を構成する鉄筋コンクリート梁１０ａ、鉄筋コンクリート柱２０ａに植設したボルト４０ａを、枠体５０を構成する枠材５０ａに貫通させた状態で、ボルト４０ａにナット４２を締結して、枠体５０をボルト４０ａに直付け手段で連結する。かかる構成を採用することで、アンカーボルトとスタッドとの間にスパイラル筋を配筋し、且つかかる部分へのモルタル注入用の型枠を形成する等の手間を省き、開口部３０にブレース５２ａを設けた耐震補強用の枠体５０を設ける耐震補強施工の施工効率を向上させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、建築物の柱と梁等で囲まれた開口部における耐震補強に関する技術である。

建築物は、一般的には、その基本構造として、横方向に架設する梁等の横設材と、縦方向に架設する柱等の縦設材とを有している。かかる横設材と縦設材とで囲まれた開口部は、採光用の窓あるいは換気用の窓等として使用されている。しかし、かかる開口部は、耐震構造という観点からは、地震による梁や柱等の動きに対して変形しやすいという問題点を有している。

そこで、かかる開口部の耐震補強の必要性が、阪神大地震等の甚大な被害を目の当たりにして、殊更に強く意識されるようになってきた。

従来、かかる開口部の耐震補強技術としては、開口部内に、ブレース（筋違い）を内包した型鋼等で構成された鉄骨枠体を設けることで、地震時の開口部の変形を抑制しようとする技術が一般的に採用されている。

かかる枠体の開口部への取り付けは、枠体外周に設けた多数のスタッドと、開口部を形成する鉄筋コンクリート梁、鉄筋コンクリート柱にそれぞれ設けた多数のアンカーボルトとの間にスパイラル筋を配筋し、枠体と周縁材との間にモルタルを圧入して硬化させることで行っていた。

かかる構成の耐震補強技術は、例えば、次のようにして実施されている。例えば、図１４に示すように、鉄筋コンクリート梁１０ａに構成した横設材１０と、鉄筋コンクリート柱２０ａに構成した縦設材２０とからなる周縁材で構成された開口部３０を、耐震補強する場合を例に挙げて説明する。

かかる従来工法では、図１５（ａ）に示すように、鉄筋コンクリート梁１０ａ、鉄筋コンクリート柱２０ａに、それぞれ所定間隔で、アンカーボルト４０を打込み固定する。アンカーボルト４０としては、例えば、図１５（ｂ）に示すように、頭４１の付いたものが使用されていた。

一方、枠体５０は、図１６に示すように、その周囲に多数のスタッド５１が設けられ、開口部３０内に、アンカーボルト４０を避けて設置できるように形成されている。例えば、枠体５０は、枠材５０ａとしてコ字型鋼、Ｌ型鋼等の型鋼を用いて、方形に溶接等で連結することで形成されている。スタッド５１も、枠材５０ａに溶接等で固定されている。また、枠体５０内には、ブレース５２ａが耐震要素部材５２として設けられ、枠体５０の地震時における変形を抑制し、耐震機能を発揮できるようになっている。

このように予め形成された枠体５０を、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、開口部３０内に配置する。アンカーボルト４０とスタッド５１とが、互いにぶつからないように枠体５０を設置する。この状態で、図１７（ｃ）に略記して示すように、アンカーボルト４０とスタッド５１との間にスパイラル筋６０（図中、破線表示）を押し込むようにして配筋する。図１７（ｄ）には、スパイラル筋６０の配筋状況を断面方向から見た様子を示した。

その後、図１８（ａ）に示すように、例えば、枠材５０ａと鉄筋コンクリート梁１０ａ等の周縁材との間に型枠７０を設け、型枠７０内部のスパイラル筋６０をアンカーボルト４０、スタッド５１の間に配筋した部分にモルタル８０を圧入する。モルタル８０を硬化させることで、図１８（ｂ）に示すように、耐震補強用の枠体５０が開口部３０内に設けられる。尚、図１８（ｂ）では、図が見易いようにスパイラル筋６０の図示は省略した。

しかし、かかる従来工法では、鉄筋コンクリート梁１０ａ、鉄筋コンクリート柱２０ａ等の周縁材にアンカーボルト４０の打込みを行わなければならないが、かかるアンカーボルト４０の打込みに際しては大きな騒音が発生する。そのため、静穏の環境が要求される病院、学校等の施設等では、休日等に限定して施工を行わなければならない等、種々の問題点が指摘されている。

そこで、アンカーボルト４０を用いないで、ブレース付きの枠体５０を開口部３０内に設ける工法が、最近提案されている。例えば、図１９（ａ）に示すように予め形成した枠体５０を、図１９（ｂ）に示すように、開口部３０内に配置する。図１９（ｃ）は、この状況を、例えば、鉄筋コンクリート梁１０ａと、枠材５０ａとして用いたＩ型鋼との関係で示している。

このようにして開口部３０内に枠体５０を配置した状態で、例えば、図２０（ａ）に示すように、鉄筋コンクリート梁１０ａ等の周縁材と枠材５０ａとの間にエポキシ樹脂８１を注入し、かかるエポキシ樹脂８１を硬化させることで、図２０（ｂ）に示すように、ブレース５２を設けた枠体５０を、アンカーボルト４０を用いることなく、開口部３０内に耐震補強用に設けるものである。

かかる工法では、アンカーボルトを用いないため、施工に際しての騒音が問題とならず優れた技術である。例えは、特許文献１には、枠体を接着剤で固定する技術が提案されている。さらに、特許文献２では、枠体にＦＲＰを使用することで軽量化を図り、耐震補強に際しての鉄骨製の枠体による建築物への荷重負担を軽減する技術も提案されている。
特開平１１−７１９０６号公報 特開平１１−５０６９１号公報

本発明者は、建築物の開口部の従来の耐震補強技術においては、以下のような問題点があることに気がついた。

すなわち、アンカーボルトを用いる施工方法とエポキシ樹脂で接合する施工方法とを比較すると、開口部を形成する鉄筋コンクリート梁、柱等の周縁材にアンカーボルトを打ち込む構成は、確かに、施工時に周辺への騒音被害を発生させる点で問題はあるが、しかし、周縁材に確実に固定させたアンカーボルトを用いることで耐震補強の点で、エポキシ樹脂のみで固定する場合に比べて、耐震時における機械的強度が得られ易いように考えられる。

一方、エポキシ樹脂を用いた接合構成の施工方法は、施工効率の観点からは、アンカーボルトを用いる施工方法に比べて格段に効率的である。アンカーボルトを用いる構成では、多数のスタッドを外周に設けた枠体を開口部内に配置して、多数のアンカーボルトと枠体の多数のスタッドとの適切な取り合いを確保しなければならないが、アンカーボルトは鉄筋コンクリート梁内の配筋位置を適宜避けて植設されるため、植設位置が一定していない。そのため、枠体を開口部内に設置するに際して、スタッドとアンカーボルトとが衝突して、開口部内に枠体を設置することができない場合も往々にして見られる。

また、開口部内に枠体が配置されても、枠体側のスタッドと周辺材側からのアンカーボルトとの間にスパイラル筋を配筋しなければならず、狭い空間で、林立するアンカーボルトとスタッドとの間にコイル状に巻かれたスパイラル筋を押し込む作業は、極めて手間と時間がかかる作業である。

さらに、アンカーボルト、スタッド、スパイラル筋の取り合い部分に圧入するモルタル量はかなりの量となるため、モルタル圧入用の型枠はかなり強固な型枠でなければならず、型枠工事自体に手間がかかることとなる。また、モルタルの圧入量が多いため、強度発現までの養生期間は長くなり、当然に施工期間もその分長くなる。また、モルタルが十分に硬化した後は、型枠を解体する脱型作業を行うが、型枠が強固な分、脱型作業も当然に手間がかかることとなる。

しかし、このようにアンカーボルトを用いることのない接合構成では、枠体と周縁材との間にエポキシ樹脂を注入する手間で済むため、極めて効率的である。

そこで、本発明者は、強度面で優れているアンカーボルト使用の構成を有する施工方法の効率化を図る技術の開発が必要と考えた。特に、スパイラル筋の配筋作業を省略することができる技術の開発が必要と考えた。

本発明の目的は、アンカーボルトを用いる構成の強度面での有効性を維持しつつ、アンカーボルトを用いた耐震補強技術の施工効率の向上を図ることにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

すなわち、本発明は建築物の横方向に架設する梁等の横設材と縦方向に架設する柱等の縦設材とからなる周縁材に囲まれて形成される開口部の内側に、ブレース等の耐震要素部材を有する枠体が設けられた開口部耐震補強構造であって、前記枠体は、前記周縁材に一端を固定し他端を前記枠体に貫通させたボルトに直付け手段により連結されて、前記開口部の内側に設けられていることを特徴とする。かかる構成において、前記枠体と前記周縁材とは、接着材により接着されていることを特徴とする。

また、本発明は建築物の開口部の耐震補強を行う開口部耐震補強工法であって、前記開口部の内側に、耐震補強用の枠体を、前記開口部を形成する周縁材に一端を固定するボルトへの直付け手段により連結して設ける枠体設置工程と、前記枠体と前記周縁材との間を接着材で接着する接着工程とを有することを特徴とする。

かかる構成において、前記枠体設置工程では、前記開口部の内側に前記枠体を配置した状態で、前記枠体を貫通させて前記ボルトを前記周縁材に固定し、固定した前記ボルトと前記枠体とを前記直付け手段で連結することを特徴とする。あるいは、上記構成の開口部耐震補強工法において、前記枠体設置工程では、前記周縁材に固定した前記ボルトを前記枠体を形成する枠材に貫通させて前記直付け手段で連結し、前記枠材同士を連結することで前記枠体を前記開口部の内側に設置し、前記枠体に前記枠体の変形を抑制するブレース等の耐震要素部材を設けることを特徴とする。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

本発明では、梁や柱等の開口部の周縁材に設けるボルトと耐震補強用の枠体とを直付け手段で連結するため、従来工法におけるアンカーボルトと枠体のスタッドと取り合いが不要となり、従来工法では往々にして見られるアンカーボルトとスタッドとの衝突等に基づく施工上の障害を回避することができ、施工効率の向上を図ることができる。

本発明では、梁や柱等の開口部の周縁材に設けるボルトと耐震補強用の枠体とを直付け手段で連結するため、アンカーボルトとスタッドとの間にスパイラル筋を配筋する手間が不要となり、施工効率を格段に向上させることができる。

また、本発明では、上記の如く、スパイラル筋の配筋が不要であるため、梁や柱等の開口部の周縁材と枠体との間隔を狭く設定することができ、その分、周縁材と枠体の接着に用いるモルタル等の使用量を、従来工法に比べて格段に少なくして、強度発現までの養生期間を短縮することができる。併せて、モルタル圧入に際して使用する型枠を、従来工法程には強固なものとする必要がなく、その分、型枠工事、脱型工事の手間を省き、施工期間の短縮が図れる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

本発明は、建築物において横方向に架設する梁等の横設材と縦方向に架設する柱等の縦設材とで囲まれてなる開口部の耐震補強技術に関し、かかる開口部に、変形を抑制するブレース（筋違い）等の耐震要素部材を有する枠体を、開口部を構成する横設材、縦設材等の周縁材に一端側を固定したボルトに直付けし、且つ、枠体と周縁材とを接着材で接合する構成の技術である。

（実施の形態１）
図１（ａ）は本発明の開口部耐震補強構造の一例を示す説明図であり、（ｂ）は開口部耐震補強構造における枠体とボルトとの直付け状況を示す説明図である。

本実施の形態における開口部耐震補強構造は、図１（ａ）に示すように、建築物の横方向に架設する鉄筋コンクリート梁１０ａ等の上下に相対する横設材１０と、建築物の縦方向に架設する鉄筋コンクリート柱２０ａ等の左右に相対する縦設材２０とに囲まれた開口部３０に、耐震補強用の枠体５０を設けることで構成されている。

かかる枠体５０には、枠体５０を内側に設けた開口部の地震時における変形に抗する耐震要素部材５２が設けられている。かかる耐震要素部材５２としては、例えば、図１（ａ）に示すように、直状のブレース５２ａを用いればよい。しかし、かかる構成のブレース５２ａの他にも、枠体内に平面的に嵌め込まれて枠体５０の変形を抑制する構成のパネル、壁等の鋼製、あるいはコンクリート製の板状部材、さらには間柱、間柱状の部材等を用いても一向に構わない。

枠体５０は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、開口部３０を構成する鉄筋コンクリート梁１０ａ等の横設材１０、鉄筋コンクリート柱２０ａ等の縦設材２０等の周縁材に、その一端を埋設して固定したアンカーボルト４０に直付け手段で連結されている。本実施の形態で使用するアンカーボルト４０は、図１（ｂ）に示すように、従来の施行方法で用いる頭４１を設けた構成とは異なり、他端側にナット４２の締結が可能なネジ部を有したボルト４０ａに構成されている。

かかる一端側が開口部３０の周縁材に埋設固定されたボルト４０ａは、図１（ｂ）に示すように、そのネジ部が枠体５０を構成する枠材５０ａに貫通させられ、貫通させたネジ部にナット４２を締結することで、枠体５０がボルト４０ａに直付け手段で設けられている。枠材５０ａとしては、図１（ｂ）に示すように、コ字型鋼、Ｌ型鋼等の型鋼を用いればよい。

さらに、枠体５０と周縁材、すなわち枠体５０を構成する枠材５０ａと、周縁材としての鉄筋コンクリート梁１０ａ等の横設材１０、鉄筋コンクリート柱２０ａ等の縦設材２０とが、接着材８２により接合されている。接着材８２としては、例えば、所要強度を有するモルタル、エポキシ樹脂等の樹脂接着剤等、両者の接着機能を有する物質ならば使用することができる。

このようにして周縁材側に一端を固定したボルト４０に、枠体５０を直付け手段で連結する手段を採用することで、従来構成の如く、アンカーボルトと枠体に設けたスタッドとの間にスパイラル筋を配筋する必要がなくなり、開口部３０への枠体５０の施工の手間を大幅に省き、施工効率を格段に向上させることができる。従来構成は、本発明の構成とは異なり、枠体はアンカーボルトに直付けされてはおらず、アンカーボルトとスタッドとの間にスパイラル筋が配筋され、かかる部分に圧入したモルタルで間接的に接続されている構成と言える。

また、かかる従来構成では、アンカーボルトは枠体とは直付けで連結されてはいないが、本発明では、ボルト４０ａを枠体５０に貫通させた状態でナット締結等の手段で、枠体５０とボルト４０ａが直付け手段で連結されている。そのため、開口部３０の周縁材と枠体５０との連結確保が強固に行われている。

さらに、本発明では、開口部３０の周縁材に設けたボルト４０ａを、枠体５０側に貫通させた状態で枠体５０が開口部３０内に設けられているため、枠体５０と周縁材との間隔を狭く設定することができ、その分枠体５０を設けた場合の開口部３０内の開口面積を広く確保することができ、例えば、採光等に際して有効である。

また、ボルト４０ａと枠体５０との直付け手段によりその連結が強固になされるため、従来構成で使用していたアンカーボルト程の数のボルトを使用することなく、ボルト４０ａの植設数の低減を図ることもできる。ボルト４０ａの植設数の低減を図れば、前記スパイラル筋の配筋の手間を不要とする効果と合わせて、より施工効率の向上を図ることができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、上記実施の形態１で説明した本発明に係る開口部耐震補強構造の施工方法について説明する。かかる開口部耐震補強工法を適用することで、建築物の開口部に、前記実施の形態１で説明した開口部耐震補強構造を構築することができる。

図２は、本実施の形態で説明する開口部耐震補強工法の手順を示すフロー図である。図３（ａ）は本発明を適用する建築物の開口部の概略構成を示す説明図であり、（ｂ）は開口部の周縁材にボルトを植設した状態を示す説明図であり、（ｃ）はボルトの植設状況を梁との関係を例に挙げて示す説明図である。

本実施の形態における開口部耐震補強工法を適用する開口部３０は、図３（ａ）に示すように、建築物の横方向に架設する鉄筋コンクリート梁１０ａ等の上下に相対する横設材１０と、建築物の縦方向に架設する鉄筋コンクリート柱２０ａ等の左右に相対する縦設材２０とを周縁材として囲まれて構成されている。

かかる構成の開口部３０の周縁材に、図２のフロー図に示すように、ステップＳ１０で、ボルト４０ａを植設する。すなわち、周縁材として鉄筋コンクリート梁１０ａ等の横設材１０、鉄筋コンクリート柱２０ａ等の縦設材２０に、図３（ｂ）に示すように、所定間隔でアンカーボルト４０を植設する。アンカーボルト４０は、図３（ｃ）に示すように、従来の施工方法で使用するものとは異なり、ナット４２の螺合による締結可能なネジ部４３を頭に有した構成のボルト４０ａを使用する。ボルト４０ａは、周縁材の鉄筋コンクリート中の配筋を避けるようにして植設されている。

このようにして開口部３０を構成する周縁材に所定間隔でボルト４０ａを植設した後、かかるボルト４０ａを利用して、図２のステップＳ２０に示すように、枠体５０を開口部３０内に設置する。

枠体５０の設置に際しては、本実施の形態で説明する工法では、予め形成しておいた枠体５０を開口部３０内に設置するのではなく、枠体５０を形成する枠材５０ａを開口部３０内にボルト４０ａを使用して取り付け、この枠材５０ａを互いに連結することで枠体５０を形成する方法を採用した。

枠体５０を形成する枠材５０ａには、ステップＳ１０で開口部３０を構成する周縁材に植設したボルト４０ａの植設位置に合わせてボルト貫通孔が予め設けられている。かかる構成の枠材５０ａを、図２のフロー図のステップＳ２１に示すように、ボルト貫通孔にボルト４０ａを貫通させるようにして、枠材５０ａを開口部３０の周縁材に相対して配置する。かかる様子を、図４（ａ）に示した。枠材５０ａに設けるボルト貫通孔は、図４（ｂ）に示すように、ボルト植設位置の多少のズレにも対応できるように、予め大きめのバカ孔に構成しておけばよい。

図４（ａ）に示す場合は、開口部３０を構成する周縁材としての上方の鉄筋コンクリート梁１０ａに相対して枠材５０ａを配置した状態を示す。このようにしてボルト４０ａをボルト貫通孔に貫通させて枠材５０ａを配置した状態で、枠材５０ａ側に貫通したボルト４０ａのネジ部４３にナット４２を螺合させることでナット締結し、枠材５０ａとボルト４０ａとを直付け手段で連結する。

同様にして、左右の鉄筋コンクリート柱２０ａ、下方の鉄筋コンクリート梁１０ａに、相対して、ボルト４０ａへの直付け手段で連結することで枠材５０ａを設ける。その後、図２に示すステップＳ２２で、枠材５０ａ同士を連結して枠体５０を形成する。かかる状態を、図５（ａ）に示す。ボルト４０ａは、図５（ｂ）に示すように、枠材５０ａを貫通した状態でワッシャ４４を介してナット４２に螺合締結されて、枠材５０ａとボルト４０ａとが直付け手段で連結されている。

ステップＳ２２で枠体５０を形成した状態で、図２のステップＳ２３で、枠体５０の変形を抑制する耐震要素部材５２を枠体５０内に設ける。かかる様子を、図６に示した。図６に示す場合は、耐震要素部材５２として、ブレース５２ａを用いた場合を示した。耐震要素部材５２としては、ブレース５２ａの他にも、前記説明と同様に、枠体５０内に平面的に嵌め込まれて枠体５０の変形を抑制する構成のパネル、壁等の板状部材を用いても一向に構わない。

尚、上記説明では、ステップＳ２２での枠体５０の形成後に、耐震要素部材５２をステップＳ２３で設ける構成を示したが、ステップＳ２２での枠体５０の形成時に、耐震要素部材５２をも一緒に組み付け、連結するようにしても勿論構わない。この場合は、ステップＳ２３の耐震要素部材の取り付け工程を省くことができる。

このようにしてブレース５２ａを設けた枠体５０を開口部３０を構成する周縁材に、周縁材に一端側を固定したボルト４０ａに直付けして連結した状態で、ステップＳ３０で、図７（ａ）に示すように、枠体５０と周縁材との空隙に接着材８２を注入して両者を接着接合する。接着材８２は、図７（ｂ）に示すように、枠体５０と周縁材との間に注入することで、枠材５０のボルト貫通孔とボルト４０ａとの隙間にも入り込み、かかる入り込みがない場合に比べて、格段に、枠体５０のボルト４０ａの直付け手段の連結強度を強固にすることができる。

接着材８２としては、前記説明の如く、例えば、所要強度を有するモルタル、エポキシ樹脂等の樹脂接着剤等、両者の接着機能を有する物質ならば使用することができる。

接着材８２の注入に際しては、従来の施工方法とは異なり、開口部３０内に枠体５０を設けた時点での、枠体５０と周縁材との間を狭く設定することができるので、接着材８２の注入量を少量で済ませ、その分接着工程における時間短縮を図ることができる。

従来の施工方法では、アンカーボルト４０とスタッド５１との収まり部の間にスパイラル筋６０を配筋するため、枠体５０と周縁材との間を狭く設定することができず、ある程度スパイラル筋６０の配筋作業が行える程度の間隔を空けておかなければならなかった。かかる間隔は、約２００ｍｍであり、本実施の形態で考慮することができる約２０ｍｍの間隔よりも、格段に広い。そのためかかる間隔にモルタルを圧入する場合には、圧入量が大量になると共に、注入圧も高くなるため、型枠７０としてはかなりの程度強度の高いしっかりした構成のものを用意する必要がある。

例えば、端角を型枠７０を構成する堰板の周囲に設け、且つ、堰板同士をセパレータで所定間隔に維持する等、コンクリート打設に際しての打設圧に十分に耐え得る強度の構成が必要であった。かかる構成の型枠７０を、開口部３０の周縁材の周囲に設置することは簡単ではない。特に、耐震補強を要する開口部が、建築物の上方に位置する場合には、相当重量になる型枠７０を確実に支持しなければならず、型枠７０の組み付け作業自体が極めて手間のかかる作業となっていた。併せて、脱型作業も、型枠７０を強固にする分、手間のかかる作業となっていた。

しかし、本発明の適用の場合には、枠体５０と周縁材との間は、例えば、約２０ｍｍ程度に間隔を狭くすることができ、注入量も少量とすることができるため、接着材８２の横ダレを防止できる程度の簡単な堰板構成で済ませることができる。さらに、枠体５０と周縁材との間隔をさらに２０ｍｍ以下と狭く設定することも可能なため、枠体５０と周縁材との間隔によっては、特段横ダレ防止の堰板等を設けないで済ませることもできる。

（実施の形態３）
前記実施の形態では、開口部３０内への耐震補強用の枠体５０の設置を、枠材５０ａをボルト４０ａに直付け手段で連結した後に、枠材５０ａ同士を組み付け連結することで枠体５０とボルト４０ａとを直付け手段で連結する構成を採用したが、本実施の形態では、予め枠体５０を形成しておいて、かかる枠体５０を開口部３０内に配置して、その状態でボルト４０ａを植設することで、枠体５０とボルト４０ａとの直付け手段による連結を図る構成である。

図８のフロー図に示すように、本実施の形態で説明する開口部耐震補強工法では、ステップＳ１００で、既に形成しておいた枠体５０を開口部３０内に配置する。本実施の形態で説明する開口部耐震補強工法においても、適用する開口部３０の構成は、前記実施の形態２で説明したと同様に、例えば図３（ａ）に示す構成の開口部３０に適用することができる。

開口部３０にステップＳ１００で設置する枠体５０は、図９に示すように、枠材５０ａを組み付け連結することで図３（ａ）に示す開口部３０の形状に合わせた矩形に形成されている。かかる枠体５０内には、耐震要素部材５２として、ブレース５２ａが設けられている。枠材５０ａ、ブレース５２ａ、耐震要素部材５２に関しては、前記実施の形態２で説明したと同様の形鋼等の材料を用いればよい。

また、枠体５０を形成する枠材５０ａには、予めボルト貫通孔が設けられている。かかるボルト貫通孔の孔位置は、開口部３０を構成する鉄筋コンクリート梁１０ａ等の横設材１０、鉄筋コンクリート柱２０ａ等の縦設材２０からなる周縁材にボルト４０ａを植設する際の植設位置に合わせて設定されている。

かかるボルト４０ａの植設位置は、開口部３０を構成する周縁材に予め設けたボルト植設用の植設孔の位置を特定し、その特定位置に基づき枠材５０ａにボルト貫通孔を設けるようにして設定すればよい。位置特定は、例えば、植設孔の位置を測定する等して行える。例えば、レーザ計測装置等を用いてかかる位置測定を行えば、格段に精度高く行える。また、かかる位置特定は、簡便には、現物合せで、植設孔の位置をフィルム等の透明材に転写する等して行うようにすることもできる。

このようにしてボルト貫通孔を予め設けた枠材５０ａから形成された枠体５０を、開口部３０内に配置した状態を、図１０（ａ）に示した。枠体５０を開口部３０の周縁材より一定間隔離して配置しておく。この状態では、例えば図１０（ｂ）に示すように、鉄筋コンクリート梁１０ａ等の横設材１０に設けたボルト４０ａの植設孔５３に相対して、枠材５０ａに設けたボルト貫通孔５４が位置するように配置されている。

このように開口部３０内に枠体５０を配置した状態で、ステップＳ２００で枠体５０を開口部３０を構成する周縁材に取り付け設置する。枠体５０の設置は、ステップＳ２１０で、図１０（ｂ）に示すように鉄筋コンクリート梁１０ａ等の周縁材に設けた植設孔５３に枠材５０ａのボルト貫通孔５４を符合させた状態で、ボルト４０ａを枠体５０のボルト貫通孔５４を貫通させて周縁材側の植設孔５３に植設する。

ステップＳ２１０でボルト４０ａを枠体５０を貫通させて周縁材側に植設した状況を、図１１（ａ）、（ｂ）に示した。図１１（ｂ）には、周縁材としての鉄筋コンクリート梁１０ａ等との取合い状況を示している。このようにしてボルト４０ａを枠体５０を貫通させて植設した状態で、ステップＳ２２０で、ボルト４０ａの頭のネジ部４３にナット４２を螺合させて締結し、枠体５０とボルト４０ａとを直付け手段で連結する。ボルト４０ａにナット４２を締結した状態は、前掲の図６のように示される。

枠体５０をボルト４０ａに直付け手段で連結した後は、ステップＳ３０で、前記説明と同様に、枠体５０と周縁材との間に接着材８２を注入して、前掲の図７（ａ）、（ｂ）に示すように、両者を接着接合する。このようにして前記実施の形態１で説明した開口部耐震補強構造を施工することができる。

（実施の形態４）
前記実施の形態２、３においては、図２、８に示すように、枠体と開口部の周縁材とはステップＳ３０の接着工程で接着材により接着されるが、本実施の形態では、ステップＳ３０におけるかかる接着工程の手間をより軽減するとともに、枠体の開口部の周縁材への取り付け精度を向上させる施工方法について説明する。

図１２（ａ）は前記実施の形態２で説明した開口部耐震補強工法において、（ｂ）は前記実施の形態３で説明した開口部耐震補強工法において、それぞれ本実施の形態を適用する場合における手順を示すフロー図である
。

本実施の形態で説明する開口部耐震補強工法では、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、図２に示す前記実施の形態２に関わるフロー図のステップＳ１０、あるいは図８に示す前記実施の形態３に関わるフロー図のステップＳ１００の前に、ステップＳ１を設け、予め開口部の周縁材に所定層厚で所要強度を有するモルタルを塗布して、開口部の周縁材における寸法精度等を確保している。

本発明に係る開口部耐震補強工法を適用するに際しては、既存建造物では、既に設置してあるサッシ等を取り外した後で適用する場合があり、かかる場合には、鉄筋コンクリート梁１０ａ等の横設材１０や鉄筋コンクリート柱２０ａ等の縦設材２０からなる周縁材の表面は、図１３（ａ）に例示するように、サッシの取り外し等のために凸凹に粗の状態となっている。

かかる状況のままでも前記実施の形態２、３に説明した方法を適用することは勿論可能ではあるが、本発明者は、サッシの取り外し等で凸凹の表面に、図１３（ｂ）に示すように、水平、垂直等がでるように所定層厚でモルタル８０を周縁材の鉄筋コンクリート梁１０ａ等に塗布しておき、その後に図２、８にそれぞれ示す前記実施の形態２、３で説明の開口部耐震補強工法を適用すれば、枠体と周縁材との間を狭く設定しつつ、枠体を開口部の中央に、周縁材の水平、垂直に沿って曲がりなく高精度に取り付けることがより容易に行えると考えた。

図１３（ｃ）には、上記モルタル８０を所定層厚に塗布した後に、図２に示す前記実施の形態の開口部耐震補強工法におけるステップＳ１０を適用して、周縁材へのボルト植設を行った様子を示している。また、図１３（ｄ）は、ステップＳ１で所定層厚にモルタル８０を塗布することで、図２に示すステップＳ３０における接着工程では、例えば、１０ｍｍ厚さに接着材を注入すれば済むことを示している。枠体と周縁材との間隔は、図１３（ｄ）では、１０ｍｍに設定した場合を示したが、当然にそれ以下の間隔に設定することできる。

このように本実施の形態では、枠体と周縁材との間隔を狭く設定することができるため、注入する接着材の量を少なくして、その分、ステップＳ３０の工程の作業時間を短くすることができる。併せて、かかるモルタル塗布により、サッシ等の取り外しにより周縁材の表面が粗の状態でもその不陸を正して枠体取り付けの精度確保を行うことができる。

図１３（ｅ）には、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、周縁材上に所定層厚でモルタル８０を塗布した後で、図８に示す前記実施の形態３の開口部耐震補強工法におけるステップＳ１００を適用した場合を示した。その後は、前記実施の形態３で詳細に説明したように、枠体を貫通させて開口部の周縁材にボルト植設を行う等、所要のステップを進めればよい。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば、前記実施の形態の説明では、ブレースを枠体内にＶ字型に設けた構成を示したが、枠体の対角方向に×状に互いに交差するように設ける構成であっても構わない。

また、前記実施の形態の説明では、開口部耐震補強構造の適用に際しての開口部の構成を、上下に相対する一対の鉄筋コンクリート梁と、左右に相対する一対の鉄筋コンクリート柱を例に挙げて説明したが、開口部を構成する周縁材としての横設材、縦設材としては、鉄筋コンクリート梁、鉄筋コンクリート柱に限定するものではない。

さらに、前記実施の形態では、既に開口部が構築された状態で、開口部の構築後に本発明に係る開口部耐震補強構造を設ける場合を例に挙げて説明したが、かかる開口部耐震補強構造は、建築物を構築する際の開口部の施工に際して、併せて施工するようにしても一向に構わない。本発明の適用を、既存の建築物の開口部に適用する場合に限定する必要はない。

また、本発明を適用するに当たり、開口部を構成する鉄筋コンクリート梁、柱等の周縁材には薄くモルタル等を塗布して平面度を向上させるようにしておけば、その後の枠体と周縁材との間隔設定を精度高く行うことができる。

本発明は、建築物の開口部の耐震補強の技術分野で利用することができる。

（ａ）は本発明の開口部耐震補強構造の全体構成を示す説明図であり、（ｂ）は枠体のボルトへの直付け手段による連結状況を示す説明図である。 本発明に係る開口部耐震補強工法の手順を示すフロー図である。 （ａ）は本発明の開口部耐震補強工法を適用する開口部の状況示す説明図であり、（ｂ）は開口部の周縁材にボルトを植設した状況を示す説明図であり、（ｃ）は鉄筋コンクリート梁にボルトを植設した状況を例示する説明図である。 （ａ）は開口部に植設したボルトに枠材を連結する状況を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）の状況を鉄筋コンクリート梁を例に挙げて示す説明図である。 （ａ）は枠体をボルトに直付け手段で連結した状況を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）に示す状況を鉄筋コンクリート梁を例に挙げて示す説明図である。 ボルトに直付け手段で連結した枠体内に耐震要素部材を設けた状況を示す説明図である。 （ａ）は枠体と周縁材とを接着材で接合した状況を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）に示す状況を鉄筋コンクリート梁を例に挙げて示す説明図である。 本発明に係る他の開口部耐震補強工法の手順を示すフロー図である。 枠体の状況を示す説明図である。 （ａ）は開口部内に枠体を配置した状況を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）に示す状況を鉄筋コンクリート梁を例に挙げて示す説明図である。 （ａ）は開口部内に枠体を配置した状態で枠体側からボルトを貫通させて開口部の周縁材側にボルトを植設した状況を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）に示す状況を鉄筋コンクリート梁を例に挙げて示す説明図である。 （ａ）、（ｂ）は、実施の形態４における開口部耐震補強工法の手順をそれぞれ示すフロー図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は、実施の形態４における開口部耐震補強工法における手順状況を模式的に示す説明図である。 従来の耐震補強施工を適用する開口部の状況を示す説明図である。 （ａ）は従来工法により開口部の周縁材にボルトを植設した状況を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）に示す状況を鉄筋コンクリート梁を例に挙げて示す説明図である。 従来工法で使用する枠体を示す説明図である。 （ａ）は枠体のスタッドと、開口部周縁材側のアンカーボルトとの取合い状況を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）に示す状況を鉄筋コンクリート梁を例に挙げて示す説明図であり、（ｃ）、（ｄ）はスタッドとアンカーボルトとの間のスパイラル筋の配筋状況を示す説明図である。 （ａ）は枠体と周縁材との間にモルタルを圧入する状況を示す説明図であり、（ｂ）は枠体と周縁材との間にモルタルを圧入した状況の全体構成を示す説明図である。 （ａ）は他の従来工法で使用する枠体を示す説明図であり、（ｂ）は枠体を開口部内に配置した状況を示す説明図であり、（ｃ）は（ｂ）に示す状況を鉄筋コンクリート梁を例に挙げて示す説明図である。 （ａ）は枠体と周縁材との間にモルタルを圧入した状況の全体構成を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）に示す状況を鉄筋コンクリート梁を例に挙げて示す説明図である。

符号の説明

１０ 横設材
１０ａ 鉄筋コンクリート梁
２０ 縦設材
２０ａ 鉄筋コンクリート柱
３０ 開口部
４０ アンカーボルト
４０ａ ボルト
４１ 頭
４２ ナット
４３ ネジ部
４４ ワッシャ
５０ 枠体
５０ａ 枠材
５１ スタッド
５２ 耐震要素部材
５２ａ ブレース
５３ 植設孔
５４ ボルト貫通孔
６０ スパイラル筋
７０ 型枠
８０ モルタル
８１ エポキシ樹脂
８２ 接着材
Ｓ１、Ｓ１０、Ｓ２０、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ３０ ステップ
Ｓ１００、Ｓ２００、Ｓ２１０、Ｓ２２０ ステップ

Claims (5)

1. 建築物の横方向に架設する梁等の横設材と縦方向に架設する柱等の縦設材とからなる周縁材に囲まれて形成される開口部の内側に、ブレース等の耐震要素部材を有する枠体が設けられている開口部耐震補強構造であって、
   前記枠体は、前記周縁材に一端を固定し他端を前記枠体に貫通させたボルトに直付け手段により連結されて、前記開口部の内側に設けられていることを特徴とする開口部耐震補強構造。
2. 請求項１記載の開口部耐震補強構造において、
   前記枠体と前記周縁材とは、接着材により接着されていることを特徴とする開口部耐震補強構造。
3. 建築物の開口部の耐震補強を行う開口部耐震補強工法であって、
   前記開口部の内側に、耐震補強用の枠体を、前記開口部を形成する周縁材に一端を固定するボルトへの直付け手段により連結して設ける枠体設置工程と、
   前記枠体と前記周縁材との間を接着材で接着する接着工程とを有することを特徴とする開口部耐震補強工法。
4. 請求項３記載の開口部耐震補強工法において、
   前記枠体設置工程では、前記開口部の内側に前記枠体を配置した状態で、前記枠体を貫通させて前記ボルトを前記周縁材に固定し、固定した前記ボルトと前記枠体とを前記直付け手段で連結することを特徴とする開口部耐震補強工法。
5. 請求項３記載の開口部耐震補強工法において、
   前記枠体設置工程では、前記周縁材に固定した前記ボルトを前記枠体を形成する枠材に貫通させて前記直付け手段で連結し、前記枠材同士を連結することで前記枠体を前記開口部の内側に設置し、前記枠体に前記枠体の変形を抑制するブレース等の耐震要素部材を設けることを特徴とする開口部耐震補強工法。